Samenkeimung

Samenkeimung, Entwicklung der Keimpflanze aus dem Embryo des Samens nach Beendigung der Samenruhe. Zunächst nimmt der lufttrockene Samen Wasser auf und quillt. Die Keimung des gequollenen Samens kann durch verschiedene Faktoren gefördert oder gehemmt werden. Bei manchen Pflanzensamen (z.B. verschiedene Gehölze) müssen vorübergehend tiefe Temperaturen (⇒ Stratifikation) herrschen – jedenfalls begünstigen sie die Keimung; bei einigen (z.B. Hochgebirgspflanzen) ist sogar Frost erforderlich (Frostkeimer). Einige Samen (z.B. Sojabohne, Hirse) keimen nur bei hohen Temperaturen. Bei Lichtkeimern (z.B. Kopfsalat, Tabak) wird die Keimung durch Lichtreize gefördert, bei Dunkelkeimern (z.B. Nigella sativa, Schwarzkümmel) gehemmt. Ursache dafür ist das in den Pflanzen vorhandene, für die Morphogenese wichtige Lichtreaktionssystem Phytochrom. Unter Beteiligung von Cytokininen beginnt im Embryo die RNA-Synthese. Durch Gibberelline werden Hydrolasen und andere Enzyme aktiviert und neu synthetisiert. Die Gibberelline wirken stark keimungsfördernd, wie Versuche mit exogen zugeführter Gibberellinsäure zeigen: Sie können z.B die Stratifikation (z.B. bei Haselnüssen) oder bei Lichtkeimern die Lichtreize ersetzen. Die Reservestoffe (v.a. Stärke und andere Kohlenhydrate, fettes Öl, Pro-

teine) in den Cotyledonen und im Endosperm werden mobilisiert, Proteine und Nucleinsäuren synthetisiert. Unter Mitwirkung von Auxin beginnen die Zellteilungen. Zunächst tritt die Radicula mit dem Epicotyl durch die Mikropyle. Bei der ursprünglichen und häufigeren epigäische S. streckt sich das Hypocotyl, der Achsenabschnitt unterhalb der Cotyledonen. Dadurch werden die Cotyledonen nach oben ans Licht gehoben und ergrünen (z.B. Fichte, Ahorn, Buche, Senf, Sonnenblume, Gartenbohne). Bei der hypogäischen S. streckt sich das Epicotyl, der Achsenabschnitt oberhalb der Cotyledonen, die dadurch im oder am Boden bleiben (z.B. Eiche, Rosskastanie, Feuerbohne). Die Cotyledonen sterben nach Abgabe der Nährstoffe ab. Die ersten photosynthetisch tätigen Blattorgane heißen Primärblätter; sie unterscheiden sich in ihrer Gestalt von den Folgeblättern.