Botanik: Duftender, essbarer Ranker - Akebia quinata *

[Fahrenheit]

Liebe Pflanzenfreunde,

heute, quasi aus Versehen, mal wieder was exotisches. Nachdem sich der Blattstiel eines Bärlauchs als viel zu weich zum Schnippeln erwiesen hat - er hält seine Form hauptsächlich durch den Turgor der Zellen und ist überhaupt in der Küche viel besser aufgehoben - musste ich mir im Garten was anderes suchen. Der Blick viel auf eine Rankpflanze, die wir vor drei Jahren im Gartenhandel gekauft hatten, wo sie bei den Clematis stand. Ok, also die. Auf dem Weg zum Arbeitsplatz stellte sich natürlich gleich die Frage: was ist das eigentlich, das ich da abgeschnitten hatte? Nun, dank der typischen Blätter und Blüten war die Pflanze schnell bestimmt. Sie zeigt, ähnlich wie die Arten der Familie Aristolochia (Osterluzei) verholzende Sprosse und das möchte ich hier in der Gegenüberstellung zeigen. 


Wie immer zunächst ein Wenig zur Pflanze selbst

Bei meiner Gartenpflanze handelt es sich um die Fingerblättrige Akebie (Akebia quinata), die auch Fünfblättrige Akebie oder, aufgrund des würzigen Geruchs der Blüten, Schokoladenwein genannt wird. Sie ist eine Pflanzenart aus der Familie der Fingerfruchtgewächse (Lardizabalaceae).

Bild 1: Die Pflanze in unserem Garten


Ihr natürliches Verbreitungsgebiet sind die bergigen Wäldern Ostasiens (China, Korea, Japan). Man findet sie an Waldränder entlang von Bächen und in Gestrüpp an Berghängen von 300 m bis hinauf auf etwa 1500 m über dem Meeresspiegel. Am liebsten steht die Fingerblättrige Akebie sonnig oder halbschattig an einer geschützten Lage. Die Erde sollte eher lehmig, feucht und nährstoffreich sein. Sie ist jedoch anpassungsfähig und gedeiht auch in sandiger, weniger feuchter Erde.

Bild 2: Blattwerk


Akebia quinata ist eine tropische, verholzende, immergrüne oder laubabwerfende Kletterpflanze und erreicht Wuchshöhen bzw. Längen von um die 12 Meter. Ihre Laubblätter sind meist fünfteilig, handförmig zusammengesetzt. Die ganzrandigen und kurz gestielten, etwa 2,5–6,5 Zentimeter langen, kahlen Fiederblättchen sind eiförmig bis verkehrt-eiförmig und oberseits dunkelgrün, unterseits bläulichgrün gefärbt. Das Endblättchen ist meist leicht vergrößert, der 1–2 Zentimeter lange Petiolulus ist rinnig gekerbt. Die Blattspitzen der Fiederblättchen sind abgerundet und meist eingebuchtet aber gelegentlich auch bespitzt. Der Blattstiel (Petiolus) ist 5–10 Zentimeter lang und rund. Die Nebenblätter fehlen meist.

Bild 3a: Männliche Blüten


Bild 3b: Weibliche Blüte

Aufnahme von User Alpsdake, Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Bild 3c: Jeweils eine weibliche (oben) und mehrere männliche (unten) Blüten an einer gemeinsamen Traube

Aufnahme von Jeff DeLonge, Jardin botanique de Lyon (France), April 2005, Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Akebia quinata ist einhäusig getrenntgeschlechtlich, die Blütezeit ist April bis Mai. Die leicht duftenden Blüten mit einfacher Blütenhülle stehen in achselständigen Trauben zusammen, die Kronblätter fehlen. Es sind kleine Tragblätter vorhanden. Die drei petaloiden Kelchblätter sind jeweils bootförmig. Die Blüten sind jeweils rosa, rötlich oder purpurfarben bis violett oder weiß gefärbt. Die weiblichen Blüten sind lang gestielt und etwa 2,5 cm groß, die männlichen sind kurz gestielt und kleiner (etwa 1 cm). Bei den weiblichen Blüten sind mehrere freie Stempel und einige Staminodien vorhanden. Bei den männlichen Blüten sind einige, relativ kurze Staubblätter mit großen Antheren und sehr kurzen Staubfäden und einige kurze Pistillode ausgebildet.

Bild 4a: Die Früchte der Fingerblättrige Akebie


Bild 4b: Angeschnittene Früchte mit Samen

bildr 4a&b wieder von User Alpsdake, Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Die mehr oder weniger purpurnen, leicht ledrigen, glatten und recht skurril aussehenden, fingerförmigen und vielsamigen, schmal-eiförmigen bis ellipsoiden, manchmal leicht gebogenen Balgfrüchte der Akebie reifen vom September bis Oktober. Sie sind 5–9 Zentimeter lang, mit einem weißlichen, leicht festen Fruchtfleisch. Die glatten Samen im Zentrum, im gelatinösen, klebrigen und essbaren Plazentagewebe (Pulpe), sind schwärzlich und 4–6 Millimeter groß, mit einem kleinen, weißen Arillus.

In Europa wird sie aufgrund ihrer langen Laubhaftung und ihres schnellen Wachstums zur Fassadenbegrünung als Zierpflanze verwendet, ist jedoch kaum verbreitet, da sie sich leicht verschlingt. Die frosttolerante Pflanze ist winterhart (Zone 5).
Die Früchte bzw. die weiche Pulpe im Zentrum, sind essbar und haben einen leicht süßlichen Geschmack. Die Blätter können als Tee verwendet werden.
In China und Japan gilt die getrocknete Rinde der Akebie als Heilmittel und ist vom Japanischen Sozialministerium auch als solches anerkannt. Sie wirkt diuretisch, ist entzündungshemmend, hilft bei ausbleibender Menstruation und beim Stillen. Außerdem werden der Frucht krebsheilende und der Wurzel fiebersenkende Wirkung nachgesagt. In einer Untersuchung zu schwangerschaftsverhütenden Pflanzen in China stand die Akebie außerdem an 13. Stelle.

Bild 5:Illustration

Aus Flora Japonica, Sectio Prima (Tafelband) von Philipp Franz von Siebold und Joseph Gerhard Zuccarini, gemeinfrei


b]Hier die Informationen zur Präparation[/b]

Geschnitten habe ich den diesjährigen und den einjährigen Spross jeweils freistehend auf dem Tempelchen (Zylindermikrotom im Halter als Tischmikrotom) mit Leica Einmalklingen 818 im SHK Halter.
Die Schnittdicke beträgt ca. 50µm.

Fixiert wurden die Schnitte für ca. 10 Stunden in AFE. Nach Überführen in Aqua dest. waren die Schnitte dann bereit für die Färbung.

Gefärbt habe ich mit W-Asim III nach Rolf-Dieter Müller (diesjähriger spross) und mit W3Asim I (einjähriger Spross).
Anschließend habe ich gut mit Aqua dest. gespült, eine Differenzierung ist bei dieser Färbung nicht notwendig.

Eingedeckt wurden die Schnitte nach gründlichem Entwässern mit reinem Isopropanol wie immer in Euparal.

Bild 6: Das 100er war mal wieder im Einsatz


Kurz zur verwendeten Technik

Die Aufnahmen sind auf dem Leica DMLS mit dem 5x NPlan und den PlanApos 10x, 20x, 40x und 100x entstanden. Die Kamera ist eine Panasonic GX7, die am Trinotubus des Mikroskops ohne Zwischenoptik direkt adaptiert ist. Die Steuerung der Kamera erfolgt durch einen elektronischen Fernauslöser. Die notwendigen Einstellungen zur Verschlusszeit und den Weißabgleich führe ich vor den Aufnahmeserien direkt an der Kamera durch. Der Vorschub erfolgt manuell anhand der Skala am Feintrieb des DMLS.

Alle Mikroaufnahmen sind mit Zerene Stacker V1.04 (64bit) gestackt. Die anschließende Nachbereitung beschränkt sich auf die Normalisierung und ein leichtes Nachschärfen nach dem Verkleinern auf die 1024er Auflösung (alles mit XNView in der aktuellen Version). Bei stärker verrauschten Aufnahmen lasse ich aber auch mal Neat Image ran.


Und nun zu den Schnitten

Ziel des heutigen Beitrags ist der Vergleich eines frischen Sprosses aus der aktuellen Wachstumsperiode mit einem einjährigen Spross aus der Wachstumsperiode 2019. Zunächst möchte ich den jungen Spross aus diesem Jahr zeigen, dann den aus dem letzten Jahr - jeweils im gefärbten Schnitt. Zum Schluss dann noch einmal Bilder von den frischen, unfixierten Schnitten in der direkten Gegenüberstellung.

Bilder 7a-c: Übersicht und Ausschnitt des diesjährigen Sprosses, Bild 7c mit Beschriftung; Färbung W-Asim III RDM, alle Aufnahmen gestapelt




Wir sehen einen recht "normalen" Spross einer dicotylen Pflanze, dem man das Attribut Kletterpflanze nicht wirklich ansieht. Auffällig höchstens die schon hier zu einem gewschwungenen Ring verwachsenen Sklerenchymkappen der Leitbündel. Von außen nach innen finden wir: die Epidermis (Ep) mit der nicht sonderlich ausgeprägten Cuticula (Cu), darunter das Rindenparenchym (RP) und dann die sehr regelmäßig in einem Ring angeordneten offen kollateralen Leitbündel mit der äußeren Sklerenchymkappe (SklK), dem vergleichsweise großen Phloem (Pl) mit vielen Phloemparenchymzellen, dem Cambium (Ca), dem Xylem (Xl) mit den Tracheen (T), dem primären Xylem (pXl) und den deutlich schwächer ausgeprägten inneren Sklerenchymkappen (wieder SklK). Das Innere des Sprosses ist von einem Markparenchym (MP) ausgefüllt, das anhand der Färbung ausgehend von den Leitbündeln sklerifizierte Zellwände entwickelt.
Informationen zu den Abkürzungen im beschrifteten Bild 7c findet Ihr wie immer auch auf der Webseite des MKB: Tabelle mit den Kürzeln und den zugehörigen allgemeinen Erläuterungen.

Schauen wir etwas genauer hin:

Bilder 8a-e: Der diesjährige Spross im Detail






Das Bild 8a zeigt zwei der Leitbündel noch einmal genauer, im Bild 7b sehen wir die zusammenhängenden Sklerenchymkappen, die Parenchymzellen darüber enthalten, wie in Bild 8c schön zu erkennen, teils viele Amyloplasten (Stärkekörner). Die Bilder 8d und e zeigen das Cambium (Ca) mit dem nach außen und innen noch nicht fertig ausdifferenzierten Zellen des Phloems bzw. Xylems. Am unten Rand einige schon verholzte Xylem-Zellen. Spannend die junge Trachee (j T) links im Bild. Deren Zellwände haben noch nicht die spätere Form angenommen und Lignineinlagerungen fehlen völlig.

Nun werfen wir zum Vergleich einen Blick auf den ein Jahr älteren Spross. Die Färbung ist hier W3Asim I: 

Bilder 9a-c: Übersicht und Ausschnitt des einjährigen Sprosses, Bild 9c mit Beschriftung; Färbung W3Asim I, alle Aufnahmen gestapelt




Da hat sich doch einiges getan! Wir finden als Abschlussgewebe ein Periderm (Per) mit einer Lentizelle (Len), darunter noch das Rindenparenchym (RP), dann kommt wieder das Leitgewebe, nun zu einem Ring verwachsen, aber jeweils durch einen Markstrahl (MS) voneinander getrennt. Die äußeren Sklerenchymkappen (SklK) zeigen nun deutlich stärker verholzte Zellen und sie sind teils eingerissen. Die Lücken wurden von neu eingewachsenem, ebenfalls sklerenchymatischen Gewebe gefüllt: eine Folge des Dickenwachstums des Sprosses. Darunter wieder Phloem (Pl) und Cambium (Ca) und dann das Xylem (Xl), das nun mit seinen großen Tracheen (T) deutlich mehr Raum einnimmt. Unten wieder das primäre Xylem (pXl), nun auch verholzt. Die schon beim einjährigen Spross absehbarer Entwicklung des Markparenchyms (MP) ist nun abgeschlossen: die Zellen sind komplett verholzt und erscheinen im gleichen kräftigen Rot wie auch das Xylem.

Wir sehen - durch aus klassisch, den nun ausdifferenzierten Spross. In den kommenden Jahren hätten sich im Xylem nach und nach Jahresringe gezeigt und es besteht eine gute Chance, dass im Zuge des weiteren Dickenwachstums auch Rindenparenchym und äußere Sklerenchymkappen zumindest eingerissen, wenn nicht sogar abgestoßen worden wären.

Nun noch einige Bilder vom einjährigen Spross im Detail:

Bilder 10a-c: Der einjährigeSpross im Detail




Zum Schluss nun die direkte Gegenüberstellung der frischen, ungefärbten Schnitte. Im ersten Bild jeweils der diesjährige Spross, während das zweite den einjährigen Spross zeigt. Wir sehen hier die natürlichen Farben der Gewebe mit dem Grün der noch erhaltenen Chloroplasten.

Bilder 11a,b: Übersicht



Bilder 12a,b: Der Ausschnitt, wie oben schon gefärbt gezeigt

 

Bilder 13a,b: Abschlussgewebe und zwei Leitbündel, im Bild 13b nur bis zum Phloem



Bilder 14a,b: Der einjährige Spross, im Hellfeld und im Polarisationskontrast (Bild 14b)



Vielen Dank fürs Lesen, Anregung und Kritik sind wie immer willkommen.

Herzliche Grüße
Jörg

[deBult]

Jorg,

Again nice and interesting to learn and practice the tissues.

Is there a reason why you used 2 different versions for the colouring (WA-SIM III for the younger twig and WAS-SIM I for the older one ?

Best, Maarten

[wejo]

Hallo Jörg,
da ist Dir wieder ein feiner Beitrag gelungen! Eine interessante Pflanze toll aufgezeigt und erklärt. Danke dafür!! Besonders eindrucksvoll finde ich die ungefärbten Schnitte, denen ich immer mehr abgewinnen kann.
Ach ja, Euren Bericht in Mikroskopie-Bonn von der 17. Kornrade in Würzburg finde ich auch sehr gelungen, auch dafür ein dickes Dankeschön!
Noch ein schönes Corona-daheim-Wochenende und viele Grüße
Werner

[Nikonudo]

Hallo Jörg,


ich bin immer wieder erstaunt, was hier im
Forum alles abgelichtet und beschrieben wird.
Hier ist das wahre Paradies für Anfänger wie mich.
Danke dafür


LG Udo

[Fahrenheit]

Liebe Pflanzenfreunde,

vielen Dank für Euer Lob, das mich sehr freut!
Natürlich auch für den Artikel zur Kornrade auf der Webseite des MKB.

Lieber Marten,

die Schnitte des frischen einjährigen Sprosses waren nicht so gut: entweder kam nichts oder ich habe "Brotscheiben" geschnitten. Um das Periderm zu entfärben, habe ich Eau de Javel verwendet: wohl etwas zu lang so dass sich die Schnitte auch noch zerlegt haben. Ich habe dann auf die Schnelle mit W3Asim I gefärbt (W-Asim III RDM ist etwas aufwändiger), um zu sehen, ob überhaupt was brauchbares dabei ist. Daher die abweichende Färbung. Zwei der Schnitte konnte ich tatsächlich retten - nicht perfekt aber eben OK zur Dokumentation.

Ich hatte die Proben dann am 30.03. zur Stückfixierung in AFE gegeben, habe gestern neu geschnitten und gerade liegen die Schnitte im Rhodamin B Bad für die W-Asim III RDM Färbung. Die entsprechenden Bilder liefere ich die Tage nach, da nur so ein direkter Vergleich möglich ist.

Lieber Werner,

ja, die frischen Schnitte mit ihren natürlichen Farben gehören bei mir wann immer möglich zum "Programm". Hier kommen die Farben bei den etwas dickeren älteren Schnitten sogar noch besser raus, auch wenn sie teils etwas verschwommen wirken.

Lieber Udo,

das Paradies, so habe ich das Forum auch empfunden, als ich vor 12 Jahren wieder mit der Mikroskopie begonnnen haben. Hier findet jeder was und bei Fragen wird schnell und kompetent geholfen. Ich freue mich sehr, dass das immer noch so ist und ich nun selbst dazu beitragen kann.

Allen Herzliche Grüße
Jörg

[Hans-Jürgen Koch]

Lieber Jörg,

ich habe gerade deinen interessanten Beitrag mit großem Interesse gelesen, einfach toll !!!

Gruß und bleib gesund

Hans-Jürgen

[deBult]

die Schnitte des frischen einjährigen Sprosses waren nicht so gut: entweder kam nichts oder ich habe "Brotscheiben" geschnitten. Um das Periderm zu entfärben, habe ich Eau de Javel verwendet: wohl etwas zu lang so dass sich die Schnitte auch noch zerlegt haben. Ich habe dann auf die Schnelle mit W3Asim I gefärbt (W-Asim III RDM ist etwas aufwändiger), um zu sehen, ob überhaupt was brauchbares dabei ist. Daher die abweichende Färbung. Zwei der Schnitte konnte ich tatsächlich retten - nicht perfekt aber eben OK zur Dokumentation.

Ich hatte die Proben dann am 30.03. zur Stückfixierung in AFE gegeben, habe gestern neu geschnitten und gerade liegen die Schnitte im Rhodamin B Bad für die W-Asim III RDM Färbung. Die entsprechenden Bilder liefere ich die Tage nach, da nur so ein direkter Vergleich möglich ist.

Looking forward to the new cuts.

(Sorry about the "Brotscheiben" : but good to see also experienced microscopists struggle sometimes, this is encouraging as my last weekend tries utterly failed and resulted in uneven cuts as well) ;-)

Best, Maarten

[Fahrenheit]

Lieber Hans-Jürgen,

auch Dir vielen Dank! Schön, dass Dir der Beitrag gefallen hat!

Lieber Marten,

ja die Brotscheiben. Kein Ding, ich denke, so was passiert bei den etwas schwierigeren Materialien jedem und unabhängig von der Erfahrung auch immer mal wieder. Normalerweise schreiben wir nicht davon. In der Regel geben die Präparate genug Stellen für ein paar schöne Fotos her oder man versuchts halt mit leicht geänderten Parametern noch mal.

Herzliche Grüße
Jörg


p.s.
Die neuen Schnitte mit W-Asim III RDM Färbung liegen nun auf der Wärmebank. Soviel vorweg: die farbliche Differenzierung ist deutlich besser.

[Fahrenheit]

Liebe Pflanzenfreunde,

so, die neuen Präparate des einjährigen Sprosses sind fertig, diesmal wie initial beim jungen Spross mit W-Asim III RDM Färbung für deinen direkten Vergleich.

Vorweg noch zwei Bilder von den männlichen Blüten meiner Pflanzen, nun auch mit roten Kelchblättermn und offenen Staubgefäßen:

Bilder 15a,b: Neue Bilder von den männlichen Blüten



Im folgenden nun jeweils drei vergelichbare Bilder hintereinander: erst der diesjährige Spross, dann der einjährige Spross - beide mit W-Asim III RDM gefärbt, zum Schluss dann noch mal der einjährige Spross in W3Asim I.

Bilder 16a-c: Übersicht




Bilder 17a-c: Detail mit Beschriftung (Erläuterung siehe Eingangsposting)




Bilder 18a-c: Leitbündelkappen und Phloem




Man sieht: W3Asim I ist im Vergleich zwar deutlich brillianter, aber die Differenzierung der einzelnen Gewebe ist nicht so gut wie beim W-Asim III RDM. Für die Akebie ist W-Asim III also die bessere Färbung.

Hier noch zwei Detailaufnahmen vom primären Xylem und den Tracheen im Xylem:

Bild 19: Primäres Xylem beim einjährigen Spross


Bild 20: Tracheen und Xylemparenchym mit Tüpfeln, Cambium & Phloem


Abermals vielen Dank fürs Lesen!

Herzliche Grüße
Jörg

[deBult]

Thank you, need some time to study, my initial impression is the WA-SIM III improves differentiation in the different tissue types.

Best, Maarten

[Fahrenheit]

Lieber Marten,

gerne geschehen und ja, die Differenzierung ist beim W-Asim III RDM deutlich besser. Das kann bei einer anderen Pflanze aber schon wieder anders sein, sich sogar ins Gegenteil verkehren.

Besonders schön kommen m.E. in Bild 20 die Tüpfel (blau) in den Wänden der großen Trachee raus.

Herzliche Grüße
Jörg