In mehrjährigen Gefäß- und Feldversuchen wurde der Einfluß von selektierten arbuskulären Mykorrhizapilzen (Glomus ssp. VAM3, Glomus intraradices Isolat 49) und assoziativen Rhizosphärenbakterien (Pseudomonas fluorescens PsIA12, Agrobacterium rhizogenes A1A4, Rhizobium trifolii R39, Stenotrophomas maltophilia PsIB2 und PsI2) einzeln und kombiniert auf das Wachstum und den Zierwert von ein- und mehrjährigen Zierpflanzen für den urbanen Bereich untersucht. Auf urbanen streßbelasteten Standorten führten diese Rhizosphärenmikroorganismen ohne zusätzliche Mineraldüngung zur Förderung von Wachstum und Zierwert bei Zierpflanzen. Frühzeitige Inokulationen zur Aussaat bzw. Pflanzung verkürzten die Pflanzenanzucht und reduzierten Pflanzenausfälle. Die drei Pflanzenarten reagierten unterschiedlich. Die deutlichsten Effekte wurden bei Tagetes durch Einzelinokulationen erzielt. Es zeichneten sich sortenspezifische Reaktionen ab. Bei Miscanthus waren Kombinationen von Mikroorganismen wirksam und förderten das Wachstum über drei Jahre. Nicht eindeutig reproduzierbar waren die Wirkungen bei Gladiolen, der Zierwert wurde positiv beeinflußt. Alle Bakterienstämme produzierten in Reinkultur Auxine und z.T. Cytokinine. Zwischen Phytohormonbildung, Mykorrhizierung der Wurzeln, Wurzelbesiedlung durch die autochthone Mikroflora und Wurzelstimulierung zeichneten sich wiederholt positive Wechselwirkungen ab. Von Ackerstandorten isolierte Bakterien waren auch auf urbanen nährstoffarmen Standorten wirksam. Die Bakterien besiedelten die Rhizosphäre von Tagetes und Gladiolen während der Vegetationsperiode im Freiland. Nach einjähriger Trockenlagerung des Bodens besiedelten PsIA12 und PsIB2 erneut die Rhizosphäre der nichtinokulierten Tagetes. / In long-term pot and field trials the influence of selected arbuscular mycorrhizal fungi (Glomus ssp. VAM3, Glomus intraradices Isolat 49) and associative rhizosphere bacteria (Pseudomonas fluorescens PsIA12, Agrobacterium rhizogenes A1A4, Rhizobium trifolii R39, Stenotrophomas maltophilia PsIB2 and PsI2), single and in combination, on growth and ornamental value of annual and perennial ornamental plants under urban conditions was tested. These rhizosphere microorganisms did stimulate growth and ornamental value of ornamental plants without the additon of mineral fertilizers on urban stressed sites. An early inoculation during seeding or planting did shorten plant cultivation and reduced plant losses. The three plant species did respond differently. The most obvious effects were achieved by single inoculation on Tagetes. Variety specific reactions did occur. Combination of microorganisms was effective on Miscanthus and did stimulate growth over three years. The effects on Gladiolus were not repeatable but ornamental value was stimulated. All bacteria strains did produce Auxin and partially Cytokinin in pure culture. Between phytohormone production, root mycorrhization and root colonization by the autochthonous microflora positive interactions did occur. Bacteria isolated from agricultural sites were also effective on oligotrophic urban sites. The bacteria did establish in the rhizosphere of Tagetes and Gladiolus over the vegetation period on the field. After one year dry storage of the soil PsIA12 and PsIB2 did re-establish in the non-inoculated Tagetes rhizosphere.

Die Pflanzenqualität lässt sich durch Akklimatisationsmethoden gezielt beeinflussen. In der vorliegenden Arbeit wurden, speziell von Ficus benjamina und Chamaedorea elegans, die innere (Kohlenhydrate, Chlorophyll und Flavonole) und äußere Qualität (Morphologie, Habitus und Vitalität) im Kontext erfasst und interpretiert. Dazu wurde zunächst für beide Pflanzenarten eine neue Methode zur Bestimmung der Zuckergehalte (Glucose, Fructose, Saccharose) erarbeitet. Die Kultivierung der Pflanzen erfolgte in fünf aufeinanderfolgenden praxisüblichen Phasen der Wertschöpfungskette: Produktion, Lichtakklimatisation, Dunkeltransport, Regeneration und Innenraum. Diese simulierten Phasen zogen verschiedene Wachstumsbedingungen nach sich, die insbesondere den Wachstumsfaktor Licht betrafen und sich variantenbezogen unterschieden. Die Kohlenhydratgehalte sanken im Laufe der Wertschöpfungskette bei F. benjamina um 15 bis 30 % und bei Ch. elegans um 50 %. Es zeigte sich, dass Lichtintensitäten unter 350 µmol m-2 s-1 den Kohlenhydratgehalt negativ beeinflussten, dabei waren Unterschiede bei den Pflanzenarten zu beobachten. Darauf aufbauend wurden weitere Versuche durchgeführt, die eine exogene Zuckerapplikation (Konzentration 7,5 g l-1, 10 g l-1, 20 g l-1 Saccharose) über die Flüssigdüngung hinsichtlich der Wirkung auf den Kohlenhydratgehalt und die Vitalität der Pflanzen testeten. Auch hier unterschieden sich die geprüften Pflanzenarten in ihrer Reaktion. Vor allem für Chamaedorea elegans erwies sich eine Zuckerdüngung als vorteilhaft. Die vorliegende Arbeit liefert für Wissenschaft und Praxis eine umfassende und aktuelle Übersicht über die Möglichkeiten und Grenzen zur Beeinflussung der Pflanzenqualität und -vitalität mittels Lichtakklimatisation und Zuckerdüngung. Erstmalig wurde die Entwicklung der Kohlenhydratgehalte über einen längeren Untersuchungszeitraum, mit Blick auf die zentralen Kultivierungsphasen, für beide Innenraumbegrünungspflanzen aufgezeigt. / Plant quality can be influenced by acclimatisation. Most of the previous studies on plants for interior landscaping focused mainly on external quality. Therefore, this thesis presents the results of a study on Ficus benjamina and Chamaedorea elegans, investigating and analysing primarily inner quality characteristics (carbohydrates, chlorophyll, and flavonols). However, external quality characteristics (morphology, habitus, and vitality) were considered as well. In a first step, a new method was developed to determine the sugar content (fructose, glucose, sucrose) for both species. Cultivation of F. benjamina and Ch. elegans plants was carried out in five consecutive steps following standard practice of the value chain: production, light acclimatisation, transport in darkness, regeneration and interior spaces. These phases simulated different cultivation conditions, particularly varying light treatments. During the value chain the carbohydrate content (sugar and starch) in F. benjamina decreased 15 to 30 % and in Ch. elegans about 50 %. Light intensities below 350 µmol m 2 s-1 diminished carbohydrate concentrations depending on the plant species investigated. Based on these findings additional experiments were undertaken testing sugar supplied via the nutrient solution (7.5 g l-1, 10 g l-1 and 20 g l-1 sucrose). Both species investigated responded with different carbohydrate concentration and vitality. Sugar nutrition was particularly beneficial for Ch. elegans. This work provides a comprehensive and current overview of the capabilities and limitations to influence plant quality and vitality by light acclimatisation and sugar nutrition. For the first time, carbohydrate dynamics in interior plants has been studied in long term experiments in relation to their key cultivation stages for two important model species.

Seit einigen Jahren wird die Einkapselungstechnik für die Produktion künstlicher Samen oder zur Vorbereitung der Kryokonservierung genutzt. Das Ziel dieser Untersuchungen war es, Methoden zur Einkapselung von Dendranthema- und Rosa-Sprosssegmenten zu entwickeln und dadurch "künstliche Samen" herzustellen, die für die Konversion unter In-vitro- und Ex-vitro-Bedingungen geeignet sind. Es wurde mit den Dendranthema-Sorten `PS 27´, `Snowdon Weiß´, `Topfweiß´ und `Garden mum´ und mit der Rosensorte, Rosa hybrida `Kardinal´, gearbeitet. Von 3 bis 5 Wochen alten Sprosskulturen wurden 4 bis 5 mm lange Nodiensegmente entnommen und in der Gelmatrix eingekapselt. Sowohl das Alter der Sprosskulturen (Subkulturdauer) als auch die Position der Explantate am Spross hatten einen deutlichen Einfluss auf die Konversion. Die Konversion war bei den Sprossspitzen schneller und besser als bei den Nodiensegmenten. Bei Dendranthema konnte mit 5 Wochen alten Sprosskulturen gearbeitet werden. Bei den Rosen wurden bessere Ergebnisse mit Nodiensegmenten von 3 Wochen alten Sprosskulturen erzielt. Nach Optimierung der Gelmatrixkomponenten konnte für Dendranthema eine 100%ige Konversion unter sterilen Bedingungen erreicht werden, wenn der Gelmatrix (3% Na-Alginat) MS-Salze, Vitamine, 3% Saccharose und 1 mg/l IES zugesetzt wurden. Unter unsterilen Bedingungen erreichte die Sprossbildung 73%, wenn eine Zwei-Schicht-Kapsel mit einer nährstofffreien äußeren Schicht und Nährstoffen in der inneren Schicht verwendet wurde. Rosa hybrida `Kardinal´ hatte andere Ansprüche an die Nährstoffversorgung und die Zugabe von Wachstumsregulatoren als Dendranthema. Die Konversion der eingekapselten Nodiensegmente von Rosa hybrida `Kardinal´ erreichte auf einem Agar-Wasser-Medium fast 60%, wenn der Gelmatrix MS-Salze, Vitamine, 80 g/l bzw. 90 g/l Saccharose und 2 mg/l IBS zugesetzt wurden. Es wurden auch Nodiensegmente aus dem Gewächshaus direkt zur Einkapselung verwendet. Die Konversion dieser Nodiensegmente von Dendranthema `PS 27´ erreichte auf einem Agar-Wasser-Medium 75%, wenn der Gelmatrix MS + 4 mg/l IES zugesetzt wurden. Die eingekapselten Nodiensegmente von Dendranthema `PS 27´ konnten bei 4°C in einer MS + 1,0 mg/l IES-Lösung für 3 Monate gelagert werden. / Recently, the encapsulation technique is used for the production of artificial seeds or for cryopreservation. The aim of the present studies was to develop methods for encapsulation of Dendranthema- and Rosa-shoot segments to produce artificial seeds, that are suitable for the conversion under in vitro and ex vitro conditions. Dendranthema `PS 27´, `Snowdon Weiß´, `Topfweiß´ and `Garden mum´ and Rosa hybrida `Kardinal´ were used as plant material for the encapsulation. Nodal segments of about 4-5 mm length were taken as explants for the encapsulation. The conversion was influenced by the quality of the plant material used for encapsulation. The age of shoot cultures (subculture duration) and the position of explant on the shoot affected the conversion. The conversion of the shoot tips was faster and better than that of the nodal segments. With Dendranthema, 5 weeks old shoot cultures could be used, while in Rosa nodal segments of 3 weeks old cultures responded better. After optimization of the components of the gel matrix (3% Na-Alginat), 100% conversion could be recorded under sterile conditions for Dendranthema, when the gel matrix contained MS salts, vitamins, 3% sucrose and 1 mg/l IAA. The percentage of shoot formation reached 73% under non-sterile conditions, when a two-layer-capsule was used with a nutrient free cover layer and nutrients in the inner layer. Rosa hybrida `Kardinal´ had other nutritional and hormonal requirements compared with Dendranthema. The conversion frequency of the encapsulated shoot buds of Rosa hybrida `Kardinal´ reached almost 60% on agar-water-medium, when the gel matrix obtained MS salts, vitamins, 80 g/l or 90 g/l sucrose and 2 mg/l IBS. In this work, also shoot buds from the greenhouse were encapsulated directly. The conversion frequency of these encapsulated buds of Dendranthema `PS 27´ reached 75% on agar-water-medium, when the gel matrix contained MS + 4 mg/l IES. The encapsulated shoot buds of Dendranthema `PS 27´ could be stored for 3 months at 4°C in MS liquid medium.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Charakterisierung der Strahlungsstresstoleranz am Beispiel von Impatiens Genotypen unter Berücksichtigung morphologischer, anatomischer und physiologischer Merkmale. Von 2012 bis 2014 wurden Pflanzen von fünf Impatiens Genotypen bei unterschiedlichem Strahlungsangebot im Gewächshaus kultiviert. Zur Sensibilisierung des Pflanzenmaterials wurde ein Teil der Pflanzen während der Anzucht mit einer herkömmlichen Schattierung stark schattiert (70 % Lichtminderung). Nach 10 Wochen bei unterschiedlichem Strahlungsangebot wurden Blattproben für histologische Untersuchungen entnommen und fünf Pflanzen je Genotyp für Strahlungsstressapplikationen in Pflanzgefäße verpflanzt. Diese Applikationen erfolgten im Freiland unter einem UV-undurchlässigen und einem UV-durchlässigen Foliendach, sowie unter voller Sonne mit und ohne Bewässerung. Während der Stressapplikation wurde die stomatäre Leitfähigkeit und die Chlorophyll-Fluoreszenz gemessen, Thermalbilder erstellt und die Nekrosenintensität täglich dokumentiert. Innerhalb von sieben Tagen waren an schattiert angezogene Pflanzen, im Gegensatz zu unschattiert angezogenen Pflanzen, deutliche Reaktionen an sonnenexponierten Blättern in Form von Nekrosen zu erkennen. Ein zusätzlicher Einfluss von Trockenstress intensivierte diese Reaktion nicht. Zudem wurde deutlich, dass physiologische Messungen während der Stressapplikation nicht mit dem Auftreten der Nekrosen übereinstimmten. Hingegen zeigten Blattquerschnitte und physiologische Messungen nach der Anzucht, dass Blätter, die sich unter hohem Strahlungsangebot entwickelt haben, ein dickeres Palisadenparenchym, mehr Chloroplasten und eine höhere Sättigungskurve der Photosyntheserate aufweisen. Letztendlich zeigt die vorliegende Arbeit, dass die Strahlungsstresstoleranz der Pflanzen stärker von den Anzuchtbedingungen beeinflusst wird, als vom Genotyp, was die Identifikation einer Strahlungsstresstoleranz erschwert. / The aims of the investigation were to characterize the light stress reaction regarding the morphology, anatomy and physiology of five Impatiens varieties. For the trials from 2012 to 2014, plants of each variety were grown in greenhouses at different light conditions. To produce plants with a higher light sensitivity, the light intensity was reduced by using common shading systems (70 % shading). After 10 weeks of pre-treatment at different light conditions, five plants of each variety were transferred into balcony boxes. To determine the anatomical reactions, some leaves were harvested and used for histological investigations. For the light stress treatment, plants were placed outside under UV-impermeable foil, UV-permeable foil and in full sun radiation with and without irrigation. In addition, the stress reaction of plants was evaluated by measuring the stomatal conductance and chlorophyll fluorescence, by using thermal images and by documenting leaf damage daily. Within seven days of light stress the plants subjected to the low light pre-treatment had a significantly higher stress reaction on sun exposed leaves than the plants subjected to the high light pre-treatment. The additional drought stress did not intensify this reaction. Furthermore, the physiological measurements during the stress application were not confirmed by the emergence of leaf damage. But pictures of tissue sections and physiological measurements after pre-treatment illustrated that the leaves developed under high light conditions have more densely packed palisade parenchyma, more chloroplasts and a greater saturation curve of photosynthesis rate compared to the leaves developed in low light conditions. Finally, the results demonstrated that the conditions of plant cultivation influence the light stress adaption stronger than the genotype what makes the identification of light stress tolerant difficult.

Die vorliegende Arbeit prüft bei der gärtnerischen Modell-Kultur Cyclamen den Einfluss des Genotyps (interspezifische Hybriden) auf generative Merkmale sowie bei C. persicum `Melody´ den Einfluss von Kultivierungsmaßnahmen wie die Besiedelung der Wurzeln durch einen symbiontischen Pilz (Piriformospora indica) in Kombination mit einem differenzierten Phosphor-Angebot auf vegetative und generative Merkmale: (1) Pflanzendurchmesser, (2) Blühzeitpunkt und Blütenanzahl, (3) Anzahl Samenanlagen pro Fruchtknoten, (4) Vitalität von Pollen und Samenanlagen, (5) Mikrosporogenese, (6) Befruchtungsvorgang (Pollenschlauchwachstum, Anteil Fruchtknoten mit Pollenschläuchen, Anzahl Pollenschläuche im Griffel und Penetration der Pollenschläuche in die Micropyle), (7) abortierte Blüten nach der Bestäubung (8) Samenbildung und (9) Samenanzahl. / The present paper investigates Cyclamen as an horticultural model-culture. A main Focus is on the characteristics of the Cyclamen genotype, notably with interspecific hybrids. Further, Cyclamen persicum cv. served as a model to analyse effects on parameters of pollination, seed development and number of ovules per ovary, which are caused by a root colonization of the seed bearer with the symbiotic fungus Piriformospora indica (Piri) in combination with a differentiated phosphorus supply. In this regard, plant diameter, flowering time and flower number, the viability of pollen and ovules, the microsporogenesis, the growth of pollen tubes, the seed formation and the seed count were considered among important parameters of pollination and seed development.