Vermehrung von Aquarienpflanzen


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Allgemeines

Grundsätzlich unterscheidet sich die Vermehrung von Wasserpflanzen nicht von der Vermehrung anderer Pflanzen. Sie vermehren sich in der Natur generativ - aus Samen - oder vegetativ - aus Pflanzenteilen. Die Vegetative Vermehrung kann durch die Produktion von Ausläufern, Adventivpflanzen oder durch Teilung erfolgen.
In gärtnerischer Kultur ist die generative Vermehrung vor allem für die Züchtung wichtig. Durch Kreuzung ausgewählter Elternpflanzen wurden zum Beispiel sehr viele unterschiedliche Echinodorus-Sorten gezüchtet. Für die Massenvermehrung spielt die vegetative Vermehrung aber eine wesentlich größere Rolle. Stängelpflanzen werden durch Stecklinge vermehrt. Das bedeutet, dass die oberen 5 bis 15 cm abgeschnitten und in einem Substrat gesteckt oder getopft werden. Anubias, Microsorum oder auch Echinodorus kann man durch Teilung der Rhizome vermehren.
Das Prinzip ist dabei immer das Selbe. Die abgetrennten Pflanzenteile wachsen weiter indem sie zuerst aus ihrer eigenen Masse Nährstoffe für die Bildung von Wurzeln mobilisieren. Diese bilden sich an den Blattknoten der unteren Stängelabschnitte. Wenn die Pflanze wieder Nährstoffe über die neuen Wurzeln aufnimmt, beginnt sie auch wieder an der Triebspitze zu wachsen.
Nun ergibt sich durch das Abschneiden einer Triebspitze und das anwachsen der selben noch keine Vermehrung. Man hat ja nach wie vor nur einen Trieb. Die Vermehrung erfolgt am übrig gebliebenen unteren Teilstück des Stängels. Dort treiben nämlich aus den unteren Knoten Seitentriebe aus, die vorher durch Hormone der ursprünglichen Triebspitze in ihrer Entwicklung gehemmt wurden (Apikaldominanz). Bei Einigen Pflanzen, z. B. Ludwigien und Hygrophila, bilden sich auch immer Seitentriebe, wenn die Triebspitze noch an der Pflanze ist. Diese lassen sich genauso wie die Triebspitze abtrennen und neu stecken.
Diesen Vorgang muss man im Aquarium regelmäßig wiederholen, weil die Stängelpflanzen sonst aus dem Becken herauswachsen und an der Stängelbasis verkahlen würden.

Einige Aquarienpflanzen teilen sich von Natur aus, wenn sie eine gewisse Größe erreicht haben. Beispielsweise bildet die Kleine Wasserlinse (Lemna minima) zwei oder drei neue Blätter und zerfällt dann in zwei Teile, die als eigenständige Pflanzen weiterwachsen. Auf diese Weise verdoppeln sich die Pflanzen etwa alle drei Tage. Auch das Teichlebermoos (Riccia fluitans), teilt sich, wenn die Thalli (Mehrzahl von Thallus) eine gewisse Größe erreicht haben.

Bei Pflanzen mit starkem Rhizom ist es möglich auch dieses zu teilen. Das ist bei Anubias barteri var. barteri und A. barteri var. nana besonders leicht. Man durchtrennt das Rhizom einfach so, dass mindestens 2 Blätter an jedem Rhizomstück verbleiben. Die Stücke wachsen weiter und bilden neue Blätter. Bei Echinodoren ist es etwas schwieriger. Es empfiehlt sich nur Rhizome zu teilen, die bereits deutlich sichtbare Knospen am Rhizom zeigen. Bei Aponogeton sollte man von einer Teilung absehen, wenn sich nicht schon deutlich zwei Vegetationspunkte von einander getrennt haben.
 

Rhizom von Echinodorus Apart

Dieses Echinodorus-Rhizom hat zahlreiche 
Seitenknospen. Einige davon bilden bereits 
Blätter aus.

Seitentrieb vom Rhizom

Eine Jungpflanze aus einem Seitenauge 
des Rhizoms.

Geteiltes Rhizom von Echinodorus Apart

Das Rhizom kann zwischen en einzelnen 
Knospen durchtrennt werden. Sitzen diese
eng zusammen, wird man dabei immer
einige beschädigen.

getopftes Rhizomstück

Die einzelnen Rhizomstücke werden getopft.

 

Aponogeton-Knolle mit vieleb Vegetationspunkten

An diser Knolle sind über 20 Vegetationspunkte.
Die sind aber zu klein und zu dicht zusammen,
um zu diesem Zeitpunkt getrennt zu werden.

Aponogeton longiplumulosus vor der Teilung

Diese beiden Vegetationspunkte wachsen
auseinander und werden sich von alleine 
trennen. Es ist möglich die Knolle mit einem 
scharfen Messer zu teilen.

Bei einigen Pflanzen bilden sich auch an abgetrennten Blättern Wurzeln und neue Pflanzen wachsen heran. Das kann man  zum Beispiel gut bei Bacopa carolineana und Hygrophila difformis beobachten. Diese Fähigkeit von Pflanzen sich aus Teilen zu regenerieren wird in der in-vitro-Kultur genutzt. Dabei wird unter sterilen Bedingungen Pflanzenmaterial vermehrt.

Die Bildung von Adventivpflanzen ist bei Wasser- und Sumpfpflanzen weit verbreitet. Der Schwimmende Hornfarn und der Javafarn bilden Jungpflanzen an den Blatträndern bzw. an den Sporengefässen ihrer Blattunterseite. Bei Echinodorus wachsen Jungpflanzen an den Blütenstandstielen zwischen den Blüten.
Bei anderen Pflanzen befinden sich an der Stängelbasis Knospen, aus denen Jungpflanzen hervorgehen. Das ist zum Beispiel bei den Nymphoides-Arten der Fall und bei Cryptocoryne elliptica. Bei einigen Seerosen bilden sich in der Mitte der Schwimmblattoberseite Jungpflanzen.
 
 
 

Adventivpflanzen an Echindorus

Adventivpflanzen an 
Echinodorus x ´Tricolor´

Adventivpflanzen und Blüten an Echindorus

Trieb mit Adeventivpflanzen
und Blütenknospen.

Knospe an auf einem Seerosenblatt
Auf der Blattoberseite dieser blau-blühenden
tropischen Seerose bilden sich über dem 
Stielansatz Adventivpflanzen.
Jungpflanze  auf einem Seerosenblatt

Während die Blätter altern und zerfallen, wachsen 
Jungpflanzen heran, die zu Boden sinken. 

Weiter verbreitet ist aber die Vermehrung durch Ausläufer. Vallisnerien, Sagittarien und Cryptocorynen bilden in den Blattachseln kriechende Stolonen, an deren Knoten sich Jungpflanzen bilden. Diese bleiben eine Weile mit der Mutterpflanze verbunden. Nach einiger Zeit stirbt der Stolon ab und die Jungpflanze steht alleine da.
 
 

In-Vitro
Eine Spezialform der vegetativen Vermehrung ist die In-vitro-Kultur. Dabei werden die Pflanzenteile in einem sterilem Medium kultiviert, bis sie eine ausreichende Größe haben um in der Gärtnerei weiter zu wachsen.
"In-vitro" bedeutet im (Reagenz-) Glas und bildet das Gegenstück zu "in vivo", was so viel bedeutet wie "im lebenden Organismus". In-vitro-Verfahren sind allgemein solche biotechnischen Vorgänge, bei denen das Versuchsobjekt unter kontrolierten Bedingungen, unabhängig von den vielfältigen anderen Faktoren der belebten Außenwelt, in einem Reagenzglas oder einer Petrischale beobachtet wird. Auf diese Weise können Ursache und Wirkung von Stoffwechselvorgängen erforscht werden. Als Beispiel kann man die Reaktion von einzelnen Zellen (Bakterien, isolierten Nerven-, Muskel- oder Krebszellen) auf Antibiotika, Pilzgifte oder Strahlung untersuchen.

Die in-vitro Kultur von Pflanzen wird bereits seit über 30 Jahren angewandt. Es handelt sich dabei um eine Form der vegetativen Vermehrung, die sich das Wissen um die hormonelle Regulierung im Pflanzenkörper zu Nutze macht. Während man bei der Vermehrung durch Stecklinge auf die selbstproduzierten Hormone der Pflanze in Triebspitze und Blattknoten angewiesen ist, werden in-vitro die Hormone künstlich zugeführt, um Wurzelbildung und Neuaustrieb zu erreichen.

Die zeitaufwendige und teure Vermehrung im Labor lohnt sich nur, wenn es sich um spezielle Pflanzen handelt. Wenn man zum Beispiel einen Kreuzungsversuch macht, kann es sein, dass von 500 oder 1000 Sämlingen zwei oder drei interessante Eigenschaften zeigen. Manchmal findet man auch einen interessanten Sämling mit unbekannten Eltern (z. B. Apfelsorte ´Boskoop´) oder es treten spontane Mutationen an Triebspitzen auf. Nun steht man vor dem Problem aus einer Pflanze eine Million zu machen. Besonders bei langsam wachsenden Pflanzen wie Gehölzen ist es schwierig eine Massenvermehrung durch Stecklinge zu erreichen. Dazu kommt, dass nicht jeder Steckling anwächst und mit jedem Schnitt an der Mutterpflanze Pforten für Krankheitserreger geöffnet werden. Aber auch die Vermehrung von krautigen Pflanzen ist manchmal schwierig. So bildet die Echinodorus-Sorte ´Apart´ zum Beispiel weder Blüten noch Ableger und die ertragreichsten Spargelsorten sind rein männlich. Tatsächlich werden in der Spargelproduktion lediglich männliche Pflanzen angebaut, weil die weiblichen Pflanzen einen Teil ihrer Energie in die Produktion von Früchten investieren und darum weniger Ertrag bringen. Rein männlichen Sorten kann man aber nur durch Teilung vermehren oder eben im Labor. Denn zumindest theoretisch benötigt man für die Vermehrung einer Pflanze im Labor nur eine einzelne Zelle, aus der dann ein genetisch identisches Doppel - ein Klon - der Mutterpflanze entsteht.

Es gibt verschiedene Formen von in-vitro Kultur. Am häufigsten werden Meristeme (aus Triebspitzen, Blattachseln, Blütenanlagen) oder Explantate (Stücke aus den Blättern, Stängeln oder Wurzeln) verwendet. Die Meristeme sind - wenn im Labor sorgfältig gearbeitet wird - frei von Bakterien und Viren. Es handelt sich um Teilungsgewebe und damit um die jüngsten Zellen der Pflanzen. Sie sind durch verschiedene Schichten von Blattanlagen von der Umwelt abgeschnitten. Sie sind winzig und selbst unter dem Binokkular nur mit Mühe zu sehen. Explantate können dagegen mehrere Zentimeter groß sein. Sie sind ihrer Umwelt direkt ausgesetzt und sind in jedem Fall mit Bakterien, Algen und Pilzen überzogen. Das ist für die lebende Pflanze nicht von Bedeutung, für das abgeschnitte Blatt- oder Stängelstück ist das aber gefährlich. Darum werden die Explantate mit unterschiedlichen Verfahren desinfiziert. Hierbei können sie beschädigt werden und ihre Lebensfähigkeit verlieren, wenn das Desinfektionsmittel nicht nur die Fremdorganismen, sondern auch die Pflanzenzellen angreift. Es erfordert etwa Erfahrung und Fingerspitzengefühl, um pflanzliches Material zu etablieren. Darum reicht in der Praxis auch eine Pflanze nicht aus. Abhängig davon wie empfindlich die Art oder wie hartnäckig die Keime sind, benötigt man für die Etablierung im Labor 10 bis 20 oder etwa 1000 Pflanzen oder Samen um etwa fünf bis zehn neue Kulturansätze zu bekommen.
 
 

In-vitro-Labor

Um Keimfreiheit zu ermöglichen, werden die Pflanzen 
auf einer Cleanbanch bearbeitet. 
Hier kommt ein stetiger Luftstrom von vorne 
und bläst alle Keime, die vom Bearbeiter ausgehen 
könnten, vom Material weg in den Raum. 

 
Sterilisiator

Alle Materialien werden mit Druck und Hitze
in einem Autoklaven sterilisiert.

Pilzwachstum

Trotz der Sorgfalt kommt es vor, dass sich  Pilze 
ansiedeln. Dieses neu etablierte Material kann 
nicht weiter kultiviert werden.

Pilze auf dem Medium

Sehr selten kommt es vor, dass zu einem späteren 
Zeitpunkt noch Verunreinigungen auftreten und 
bis zum Kulturende Pilze mit der Pflanze 
zusammen wachsen. 

Bei anderen Verfahren wird nur mit Einzelzellen gearbeitet. In der Protoplastenkultur werden von entnommenen Pflanzenteilen durch Enzyme die Zellwände abgelöst. Danach ist der Zellinhalt (Chloroplasten, Mitochindrien, Zellkern etc.) nur noch von der Zellmembran umschlossen wie Reis in einem Kochbeutel. Diese Zellen können dann mit anderen kombiniert werden. Das entspricht in etwa der in-vitro Fertilisation (Befruchtung im Reagenzglas). Nur das dabei keine Ei- und Samenzellen, sondern Körperzellen verwendet werden.

Bei der Meristemkultur bildet sich aus jedem überlebenden Meristem direkt eine neue Jungpflanze. Bei der Verwendung von Explantaten bildet sich zuerste ein Kallus. Das ist undifferenziertes Gewebe, dass wiederholt geteilt werden kann. In dieser Form ist eine Pflanze in-vitro lagerbar. Sie bleibt in diesem Stadium und teilt sich weiter und wird umgebetettet und vermehrt, bis Hormone zugeführt werden, die die Bildung von Wurzeln, Stängeln und Blättern anregen. Es kommt vor, dass die Pflanzen mit der Zeit Schaden nehmen und sich nicht mehr auf die Gewächshauskultur umstellen lassen, Verkrüppelungen zeigen oder keine Pflanzen mehr aus dem Kallus hervorgehen können. Dann muss die Pflanze neu etabliert werden. Das ist aber erst nach mehreren Jahren der Fall.

Nachdem das pflanzliche Gewebe desinfiziert wurde, wird es auf ein steriles, abgekochtes Nährmedium gelegt. In der Regel wird dafür Agar verwendet. Eine gelatineartige Masse, die ursprünglich aus Algen gewonnen wurde. Dieser Masse werden Mikronährstoffe, Hormone und Vitamine zugesetzt. Anders als die vollständige Pflanze kann das Meristem oder der Kallus keine Vitamine bilden und ist darum auf eine Versorgung von außen angewiesen. Die genaue Zusammensetzung des Mediums hängt von der Pflanzenart und der Art der Vermehrung ab. Die Protoplastenkultur erfolgt zum Beispiel in einer Flüssigkeit und die Kalluskultur auf einem festen Medium. In einem klimatisierten und beleuchteten Raum werden die Kulturgefäße aufgestellt.
 
 

Klimakammer

In solchen Klimakammern werden die Pflanzen 
bei geregelter Temperatur und Licht kultiviert.

Klimakammer

Millionen von Pflanzen stehen so auf engstem Raum.

Echindorus in der In-vitro-Kultur

Echinodorus in In-vitro Kultur.

Anubias in der In-vitro-Kultur

Anubias in In-vitro-Kultur.


 

Nun beginnen die Zellen sich zu teilen. Das Meristem beginnt eine Jungpflanze zu bilden, die genetisch mit der Mutterpflanze identisch ist. Das Explantat bildet am Rand den undifferenzierten Kallus aus. Nach einigen Wochen wird der Kallus unter sterilen Bedingungen in kleinere Stücke geteilt und wächst auf einem neuen Medium weiter. Das wird so oft wiederholt, bis ausreichend Material vorhanden ist. Dann wird der Kallus nach dem Teilen auf ein Medium gelegt, der eine andere Hormonzusammensetzung hat und die Bildung von Wurzeln, Sproßen und Blättern ermöglicht. Bis nach der Etablierung die ersten Pflanzen so groß sind, dass sie in einer Gärtnerei eingetopft werden können, vergeht etwa ein Jahr. Eine Aquarienpflanze muss dann noch etwa 8 bis 12 Wochen in einem Gewächshaus kultiviert werden, bevor sie verkauft werden kann.
 
 
 

fertige Jungpflanzen

In-vitro Pflanzen vor dem Topfen. 

 

gelbe Pflanze

Manchmal geht auch etwas schief: 
links Chlorosen durch Nährstoffmangel; 
rechts matschige Triebspitzen 
durch Anstoßen am Deckel

Im Gewächshaus

In Mitteleuropa werden Aquarienpflanzen in gewächshäusern kultiviert. Anders lassen sich die notwendige Luftfeuchtigkeit und Temperaturen über 20 °C nicht dauerhaft erzielen. In der Regel werden Stecklinge, Ableger oder pflanzen aus der In-vitro-Kultur alle in Steinwolle eingetopft. Dieses Material entspricht in der Herstellung und Zusammensetzung dem Dämmstoff, der als Glaswolle bekannt ist. Hauptbestandteil ist Quarzsand. Das Material ist ungiftig und chemisch neutral. Es eignet sich gut für alle in der Aquaristik verwendeten Pflanzen. Da Steinwolle keine Nährstoffe enthält muss die Düngung über das Wasser erfolgen. Meistens stehen die Pflanzen auf Tischen, auf denen Wasser mehrere Zentimeter hoch angestaut werden kann. Entweder fließt ständig Wasser über die Tische oder es wird mehrmals am Tag angestaut mit dazwischenliegenden Trockenzeiten. Im ersten Fall siedeln sich leicht Algen und Wasserlinsen auf dem Tisch an, die Luftfeuchtigkeit in den Gewächshäusern ist durch ständige Verdunstung hoch und die Heizkosten steigen, weil durch die Verdunstung Wärme verloren geht. Der Vorteil ist, dass die Pflanzen ständig mit der NährlÖsung in Kontakt sind und darum ohne Unterbrechung Nährstoffe aufnehmen können. Beim Ebbe-Flut-System benötigt man in der Regel weniger Wasser. Weil nicht überall gleichzeitig Wasser sein muss, kann es von einem Tisch auf den anderen gepumpt werden. Da die Wasseroberfläche geringer ist, verdunstet weniger. Außerdem muss weniger Wasser beheizt werden. So oder so - die Steinwolle wirkt wie ein Schwamm, der Wasser aufnimmt.
 
 

Kulturtische

Auf solchen Tischen wachsen die ...

Kulturtische

...Pflanzen bei uns in Europa.

Im Freiland

In Malaysia, Singapur und Thailand sind Licht, Wärme und Luftfeuchtigkeit von Natur aus für die Kultur von Aquarienpflanzen optimal. Daher erfolgt dort die Kultur nicht in Gewächshäusern, sondern im Freiland. Die Stecklinge werden in den gewachsenen Boden oder in das schlammige oder kiesige Substrat von natürlichen oder künstlichen Gewässern gepflanzt. Diese Substrate haben in der Regel zumindest einen geringen Nährstoffgehalt. In künstlich angelegten Teichen oder Betonbecken wird dem Boden Hühnermist als Nährstoffquelle zugesetzt.
 
 

Teiche im Freiland

In Asien werden submerse Kulturen in solchen Teichen 
kultiviert. Der Boden besteht aus Erde, die mit 
Hühnermist vermischt wurde. 

schattierte Teiche mit Arbeitern

Zum Bepflanzen wird etwas Wasser in den Teich 
gelassen und alle Triebe einzeln mit der Hand gesteckt.

neue Teiche

Vorne ein frisch gefluteter Teich,
hinten einer ohne Wasser.

Thermateich

In Ungarn werden Aquarienpflanzen im Wasser von
Thermalquellen produziert. Dabei werden dem Boden 
und dem Wasser keine ergänzenden Nährstoffe
zugesetzt.


 
 


© Wilstermann-Hildebrand 2010 - 2011