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Lexikon der Biologie: Samenruhe

Samenruhe, bei pflanzlichen Samen nach Ausbildung des Embryos unter Wasserverlust bis zur Keimung andauernder Ruhezustand von unterschiedlicher Länge. Sie wird bei den verschiedenen Pflanzen unter recht verschiedenen Bedingungen mit Eintritt der Keimung aufgehoben. Der Zustand der Samenruhe ist vor allem durch einen geringen Wassergehalt der Samen (<12%), einen Minimalstoffwechsel und die hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Kälte oder Hitze gekennzeichnet. Die Samenruhe wird als primäre Samenruhe bezeichnet, wenn Samen bereits von ihren Mutterpflanzen als ruhend abgeworfen werden. Von sekundärer Samenruhe wird gesprochen, wenn die Samenruhe durch unzulängliche Umweltbedingungen ausgelöst wird. Verantwortlich für die Samenruhe sind dabei 2 unterschiedliche Mechanismen. Zum einen kontrolliert der Embryo selbst durch den Zustand seiner Reife bzw. Unreife oder aber durch Hemmstoffe bzw. fehlende Wuchsstoffe, die häufig in den Keimblättern synthetisiert werden, die Samenkeimung. Von großer Bedeutung ist jedoch auch die Samenschale selbst, die z.B. das Eindringen von Wasser und somit den für die Keimung wichtigen Quellprozeß (Quellung) verhindert. Bei einigen Arten wird der Gasaustausch so reduziert, daß Sauerstoff zum limitierenden Faktor wird. Mikrobielle oder physikalische Prozesse im Boden tragen nach einer bestimmten Zeit dazu bei, daß die Samenschalen vieler Samen durchlässig werden. Die erwähnten Kontrollmechanismen der Samenruhe sind typisch für die sog. endogene Samenruhe (Dormanz), die sich von der exogenen Samenruhe dadurch unterscheidet, daß bei letzterer ausschließlich Umweltfaktoren wie Wasserverfügbarkeit ausschlaggebend sind. – Die Samenruhe kann bei vielen Samen im gequollenen Zustand durch Kältebehandlung bei 0–10 °C (Stratifikation) gebrochen werden (Dormanz-brechende Umweltfaktoren, Frostkeimer). Auch Licht (Photoperiode) ist für die Beendigung der Samenruhe von Bedeutung (Lichtkeimer, Dunkelkeimer; Phytochrom-System). Ähnliche Effekte lassen sich durch die Gabe von Gibberellinen erzielen, da das Verhältnis von Abscisinsäure und Gibberellinen die Samenruhe kontrolliert. Dies wurde durch Untersuchungen einer Reihe von Arabidopsis-Mutanten (Schmalwand) mit gestörtem Phytohormon-Haushalt bestätigt. Schließlich führt das Quellen von Samen in Anwesenheit bestimmter Chemikalien wie Kaliumnitrat (KNO3) zur Keimung, weil die Oberfläche der Samenschale dadurch angegriffen und durchlässiger wird. Abscisinsäure, Keimruhe, Keimhemmung, Keimungshemmstoffe, Knospenruhe.

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