Botanik: Sonnenblume Helianthus annuus *

[Hans-Jürgen Koch]

Der Gattungsname der Sonnenblume (Helianthus) bezieht sich auf die großen, gelben Blütenköpfe, die wie eine Sonne mit vielen Strahlen aussieht.

Bild 01 Habitus, Sonnenblume Helianthus annuus

© H.-J_Koch

Die Blütenköpfe, die sich der Sonne zudrehen, sind im Zentrum bräunlich haben goldgelbe Zungen; sie erreicht gewöhnlich einen Durchmesser von 30 cm, können aber auch doppelt so groß werden.
Es gibt kleinwüchsige ("Zwerg-Sonnenblumen") und bis 4,80 Meter ("Gigant-Sonnenblumen").

Bild 02 Blütenkopf, Sonnenblume Helianthus annuus

© H.-J_Koch

Die Pflanzen werden in verschiedenen Varietäten kultiviert, ebenso mehrere andere Arten der gleichen Gattung.
Bereits im 19. Jahrhundert wurde die Sonnenblume in Russland und bald in ganz Osteuropa zur Ölgewinnung angebaut.
Selbst heute noch sind die größten Anbaugebiete in Osteuropa, sowie in Frankreich und Nordamerika zu finden.
Nicht nur Tomate und Tabak sind es, auch die Sonnenblume ist eine Amerikanerin.
Wenige Jahrzehnte nach der ,,Entdeckung" Amerikas durch Kolumbus brachten spanische Seefahrer die ersten Sonnenblumen nach Europa.
Die Sonnenblume stammt aus dem west. Nordamerika und Mexiko und wurde 1596 nach Europa eingeführt
Man fand bald heraus, dass sie nicht nur schön anzuschauen, sondern auch eine wirklich nützliche Pflanze ist.
Inhaltsstoffe sind:
Samen: 50% fettiges Öl (Helianthi annui oleum raffinatum) und Proteine
Nektar: bis zu 35% Zuckergehalt
Das Parenchymgewebe enthält Kautschuk
Zungenblätter enthalten: Diterpene, Triterpensaponine, Flavonoide und
Carotinoide

Bild 03 Sonnenblumen richten ihre Blüte nach der Sonne aus.

© H.-J_Koch

Sonnenblumen folgen zwar nicht etwa während des Tages dem Lauf der Sonne, wie man manchmal hören kann.
Ihren Namen hat die Sonnenblume davon bekommen hat, dass sie ihren Blütenkopf immer der Sonne entgegendreht – und das jeden Tag. Das bedeutet, dass sie in der Früh nach Osten blickt und abends in die entgegengesetzte Richtung, nach Westen.
Die jungen Pflanzen machen das, indem sie während der Wachstumsphase den Stoff "Auxin" produzieren.
Das Phytohormon Auxin ist an nahezu allen Entwicklungsprozessen einer Pflanze beteiligt. Der Signalstoff, der in den Blättern gebildet wird, sorgt unter anderem dafür, dass die Pflanze zum Licht wächst und Seitenwurzeln bildet.
Auxin sorgt dafür, dass die Pflanze auf der beschatteten Seite tagsüber ein winziges bisschen schneller wächst. Wissenschaftler nennen diese Fähigkeit "Heliotropismus" (Phototropismus). Nachts dreht sich die Blüte wieder zurück nach Osten, um den Sonnenaufgang zu erwarten.
Bei ausgewachsenen Sonnenblumen funktioniert der Trick übrigens nicht mehr - sie schauen deshalb immer nach Osten.

Systematik:
Ordnung: Asternartige (Asterales)
Familie: Korbblütler (Asteraceae)
Unterfamilie: Asteroideae
Tribus: Heliantheae
Gattung: Sonnenblumen (Helianthus)
Art: Sonnenblume
Wissenschaftlicher Name: Helianthus annuus
Trivialname: Gewöhnliche Sonnenblume, Sonnenrose, Wucherblume, Sternblume
Englische Bezeichnung: sunflower
Der Name gr." helios" = Sonne; gr. ,, anthos" = Blüte; lat ,, annuus = einjährig.
Durch die zu Körbchen oder Köpfchen zusammengezogenen Blütenstände kann man die Familie (Korbblütler) trotz der Variabilität der Blätter leicht erkennen. Die ungestielten Blüten stehen immer dicht gedrängt auf einen gemeinsamen Blütenboden, die nach Aussehen und Funktion eine Einzelblüte vortäuschen.
Die Blütezeit ist von Juli bis Oktober.
Der mit lockerem Mark erfüllte Stängel trägt große, herzförmige, wechselständige Blätter.

Bild 04 Blatt, Sonnenblume Helianthus annuus

© H.-J_Koch

Stängel und Blätter sind mit steifen Haaren bedeckt.
Der Blütenstand ist von mehreren grünen Blättern umgeben, die anfangs die Blüten überdecken und die geöffneten gegen ankriechende Tiere (Schnecken, Ameisen u.a.) schützen.
Die großen, langgestielten Pflanzen haben breite, mittelgrün Blätter.
Auch der Blattgrund reißt bei heftigem Wind nicht ein, denn er ist durch starke Seitennerven gewissermaßen gesäumt.
Da die Blätter in einer Schraubenlinie stehen, rauben sie sich gegenseitig nicht das Licht und da die Blattfläche schräg nach unten gerichtet sind, fließt der auf sie niederfallende Regen nach außen ab.
Wie bei den meisten Pflanzen, bei denen das Regenwasser in gleicher Weise abgeleitet wird (z.B. bei Obstbäumen) erstrecken sich die Wurzeln nicht über den Umfang der ,,Blattkrone" hinaus.
Der Wurzelstock ist knollentragend.
Die Sonnenblume lebt nur eine Wachstumsperiode lang. Nur die Früchte mit den Samen überdauern den Winter

Teil 1
Junger Spross, Querschnitt
35 Mikrometer

Sekundäres Dickenwachstum – Zwischenbündel – Typ – mittleres Stadium

Bild 05 Schnittstelle, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 06 Detailaufnahme, ungefärbter Schnitt, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 07 Leitbündel, ungefärbter Schnitt, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 08 Dunkelfeld, Detailaufnahme, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 09 Autofluoreszenz, Detailaufnahme, Sonnenblume Helianthus annuus

LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Bild 10 Autofluoreszenz, Sonnenblume Helianthus annuus


W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau) modifiziert

Arbeitsablauf :
1.Pflanzenprobe liegt in 30 % Ethanol.
2. Aqua dest. 3x wechseln je 1 Minute.
3. Vorfärbung Acridinrotlösung 8 Min.
4. 1x auswaschen mit Aqua dest. .
5. Acriflavinlösung (differenzieren bis gerade keine Farbwolken mehr abgehen - Lupenkontrolle) ca.15 Sekunden!!!
6. 2 x auswaschen mit Aqua dest..
7. Nachfärbung Astrablaulösung 1 Minute.
8. Auswaschen mit Aqua dest. bis keine Farbstoffreste auf dem Objektträger verbleiben.
9. Entwässern mit 3x gewechseltem Isopropylalkohol (99,9 %)
10. Einschluss in Euparal.
Ergebnis :
Zellwände blaugrün bis grün, verholzte Zellwände leuchtend rot, Zellwände der äußeren Hypodermis orangerot, Cuticula gelb, Zellwände der innenliegenden Hypodermis tiefrot.
Bei der Betrachtung wird eine Kontrastverbesserung bei Verwendung eines BG 38 Filters (blaugrün, 3mm dick) erreicht.
Fotos: Nikon D5000, Sona alpha 6000

Bild 11 Übersicht, Sonnenblume Helianthus annuus

Einzelne Leitbündel bilden einen Ring um das Mark.

Bild 12 Detailaufnahme, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 13 Detailaufnahme, Dunkelfeld, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 14 Haaransatz, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 15 Detailaufnahme, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 16 Detailaufnahme, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 17 Trichom, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 18 Detailaufnahme mit Beschriftung, Sonnenblume Helianthus annuus

EP = Epidermis, PK = hypodermaler Plattenkollenchym R = Rindengewebe, SK = Sklerenchymkappen, PH = Phloem, K = Kambium, XY = Xylem, MST = Markparenchymzellen, die sich in Dilatation befinden.
(hypodermaler Plattenkollenchym) Das fragliche Gewebe besteht aus der unter der Epidermis liegenden, in vielen Fällen auch noch aus der nächstinneren, bisweilen auch noch aus dritten, vierten und fünften hypodermalen Zellschichten.
dilatatio = Erweiterung
Das sekundäre Dickenwachstum geht immer von einem Kambium aus.

Bild 19 Zeichnung, Zwischenbündel Typen, Helianthus annuus


Bild 20 Dunkelfeld, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 21 Dunkelfeld, Sonnenblume Helianthus annuus

[Hans-Jürgen Koch]

Teil 2
Junger Blattstiel, Querschnitt
35 Mikrometer

W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Bild 22 Übersicht, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 23 Detailaufnahme, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 24 Leitbündel, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 25 Autofluoreszenz, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 26 Phasenkontrast, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 27 Phasenkontrast, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 28 Polarisation, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 29 Polarisation, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 30 Polarisation, Sonnenblume Helianthus annuus


Bild 31 Polarisation, Sonnenblume Helianthus annuus


Fazit:
Spross und Blattstiel lassen sich schwer schneiden. Das Markparenchym ist locker und schwammig, der Schnitt klappt zusammen. Nur wenige Schnitte finden in die ursprüngliche Form zurück.

Quellen und weiterführende Informationen:

Wikipedia; Freie Enzyklopädie
August Beckurs, ,,Bestimmungstafel für Samenpflanzen und die häufigsten Gefäßporenpflanzen"
Braune, ,,Pflanzenmikroskopische Praktikum"; 1967
Lüder, ,,Grundkurs Pflanzenbestimmung", ISBN: 3-494-01418-3
Erwin Schorr ,,Pflanzen unter dem Mikroskop"; ISBN: 3 476 30333 0
Schmeil ,,Leitfaden der Pflanzenkunde", 1952
W. Troll, ,,Praktische Einführung in die Pflanzenmorphologie", 1957
Gerhard Wanner, ,,Mikroskopisches Praktikum", ISBN: 3-13-440312 9
,,Botanica" Das Abc der Pflanzen, ISBN: 3-8290-0868-6
,,Das große illustrierte Pflanzenbuch", 1966
,,Biologie heute 1", ISBN: 978-3-507-76771-3
,,Die Pflanze", 1973

Die Informationen für Beschreibungen werden von mir selbst aus verschiedenen Quellen zusammengetragen. Dabei benutze ich sowohl Bücher als auch Internet Quellen.
Gerne zeige ich euch die schönen Seiten der Pflanzen.
Viele Aufnahmen von einer Pflanze ermöglichen eine umfassende Wahrnehmung.
Es freut mich natürlich sehr, wenn auch euch die Bilder gefallen.
Für konstruktive Kritik bin ich ebenso offen wie für lobende Worte.

Hans-Jürgen

[Detlef Kramer]

Lieber Hans-Jürgen,

dann fang ich mal an mit der konstruktiven Kritik. In Deiner Zeichnung hast Du Dir einen Patzer erlaubt: Das Kambium liegt immer zwischen Xylem und Phloem. Es ist ja das Bildungsgewebe für das sekundäre Xylem und das sekundäre Phloem. Deine Fotos zeigen dies im übrigen sehr deutlich.

Herzliche Grüße
Detlef

[Hans-Jürgen Koch]

Lieber Detlef,

konstruktive Kritik ist immer gut.
Schau dir bitte die Zeichnung (Bild 19) noch einmal an.
Oben die Sklerenchymkappe, da drunter das Phloem, Kanbium (mit XXX gekennzeichnet) und unter dem Kambium das Xylem.

Mit freundlichem Gruß
Hans-Jürgen

[Fahrenheit]

Lieber Hans-Jürgen,

danke für den schönen Beitrag, den ich gerne gelistet habe.

Herzliche Grüße
Jörg

[Detlef Kramer]

Mea culpa, hab mich verguckt!!

Detlef

[Hans-Jürgen Koch]

Lieber Detlef, lieber Jörg,

danke für euer Feedback.

@ Detlef,

bei uns in Norddeutschland sagt man: ,,Da nicht für".

Gruß
Hans-Jürgen

[Fahrenheit]

... und ich dachte, Hans-Jürgen hätte die Zeichnungen schon ausgetauscht ...

[unkenheini]

Moin ,
Vielen Dank für den tollen Bericht. Auch wenn ich Ihre Arbeiten nicht so oft kommentiere,Ich freue mich immer wenn wieder etwas von Ihnen vorgestellt wird. Tolle Mikrofotos und immer mit sehr interessanten Informationen zu den Pflanzen.
Ich freue mich schon auf weitere Beiträge.
Mit freundlichen Grüßen Jörg

[Hans-Jürgen Koch]

Hallo Jörg,

ich freue mich immer, wenn sich jemand für die Botanik interessiert.
Danke für deine Rückmeldung.

Gruß
Hans-Jürgen