Phloemgefäße

Phloemgefäße, auch Siebröhren genannt, sind die hauptverantwortlichen Leitbauteile für den Transport von Photosyntheseprodukten, insbesondere Assimilat‑Zuckern, von den Quellen (Blattspitzen, junge Blätter) zu den Senken (Wurzeln, wachsende Triebe, Speichergewebe) in höheren Pflanzen. Sie bilden zusammen mit dem Xylem das Leitbündel, das sich in Stängeln, Blättern und Wurzeln ausbreitet.

Die Phloemgefäße bestehen aus spezialisierter Parenchymzellen, den Siebröhrensindeln, die durch Poren in ihren Endwänden miteinander verbunden sind. Diese Poren, die Siebröhrenscheiben, ermöglichen den ungehinderten Durchfluss von Assimilat-Lösungen. Begleitend zu den Siebröhren befinden sich Phloemparenchym‑ und Kompartimente, die für den Stoffwechsel, die Ladungs‑ und Wasserhaushaltregulierung und die Beschickung der Siebröhren mit Sucrose verantwortlich sind. Die Venenbildung erfolgt aus den apikalen Meristemen, wobei die Siebröhren zunächst als immature, proteinreiche Zellen (Siebröhrenvorläufer) vorliegen, die später durch Enzymaktivität und Abbau von Cytoplasma zu funktionstüchtigen, beinahe leerstehenden Transportkanälen differenzieren.

Der Stofftransport im Phloem verläuft nach dem Druckstrommodell: Sucrose‑Aufnahme erhöht den osmotischen Druck in den Quellzellen, wodurch Wasser aus dem Xylem einströmt und einen hydrostatischen Druckgradienten erzeugt, der das Assimilat entlang der Siebröhrenscheiben zur Senke treibt. Die Regulation erfolgt über hormonelle Signale (z. B. Auxin, Cytokinin), elektrische Potentiale und die Aktivität von Sucrose‑Transportern (SUT‑Familie) in den Membranen des Phloemparenchyms.

Phloemgefäße sind für das Wachstum, die Entwicklung und die Stressresistenz von Pflanzen wesentlich. Schäden oder Störungen des Phloems, etwa durch Schädlinge, Krankheiten oder mechanische Verletzungen, führen schnell zu Wachstumsdefiziten und können die Vitalität der Pflanze gefährden. Forschungen zur Manipulation von Phloemtransporten zielen darauf ab, Erträge zu steigern, Nährstoffverteilung zu optimieren und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltbelastungen zu verbessern.