Mit dieser Masterarbeit wurde versucht verschiedene Fragestellungen zu bearbeiten, die alle im Zusammenhang mit der Dynamik von Wurzelexsudaten stehen. Zuerst sollte mit einem breit angelegten Versuch ("Artspezifische Variation"/Experiment 1) verifiziert werden, ob die von uns gewählte Methode der Exsudatgewinnung und -aufbereitung sensitiv genug ist, um stabile und reproduzierbare Ergebnisse zu liefern, die auch in Übereinstimmung mit der Literatur stehen. Weiters sollte die Rolle von Wurzelexsudaten und von Mykorrhizapilzen bei der Mobilisierung von Nährstoffen, im speziellen Phosphor, abgeklärt werden ("Einfluss von Mykorrhizierung"/ Experiment 2), und auch wie sich die Zusammensetzung der Wurzelausscheidungen durch Mykorrhizierung oder Phosphormangel verändert. Ob sich auch im jahreszeitlichen Verlauf Unterschiede zeigen, v.a. hinsichtlich der Benzoesäuregehalte, das war schließlich die dritte Fragestellung ("Saisonale Variation"/Experiment 3). Für die ersten beiden Experimente wurden verschiedene Nutzpflanzen herangezogen (Tomate, Kartoffel, Gerste und Karotte für beide; Paprika, Gurke, Bohne, Erbse und Weißer Senf nur für das erste), für das letzte einfacherweise 3 Arten aus den gärtnerischen Anlagen. Die gewonnen Exsudate wurden über Amberlit XAD-1180 aufgetrennt, um eine Wasser- und eine Ethanolphase zu erhalten, die in weiterer Folge mittels GC-MS und HPLC/DAD analysiert wurden - für den Jahreszeitenvergleich wurden nur HPLC-Messungen, da das Hauptaugenmerk auf Unterschieden im relativen Gehalt von Benzoesäure lag, vorgenommen. Die detektierten Metaboliten wurden mittels GC-MS Chromatogrammen und UV/VIS Spektren und dem Vergleich mit Spektrenbibliotheken klassifiziert. Sowohl die GC-MS, als auch die HPLC-Profile wurden weiters mittels Hauptkomponentanalyse (PCA) verglichen. Das Experiment "Artspezifische Variation" zeigt sowohl hinsichtlich HPLC-, als auch GC-MS Profilen eine deutliche Gruppierung von mehr oder weniger allen Familien (wohingegen die Unterschiede von Arten aus ein- und derselben Familie geringer ausgeprägt waren), mit Ausnahme der Cucurbitaceae und Solanaceae. Die Variation war dabei aufgrund vieler Gemeinsamkeiten bezüglich der Hauptmetaboliten eher gering, trotzdem war es möglich einige charakteristische Verbindungen zu detektieren. Der "Einfluss von Mykorrhizierung" zeigte sowohl bezüglich der GC-MS, als auch der HPLC-Profile, nur bei Karotte eine eindeutige Gruppierung der verschiedenen Behandlungen. Eine Gruppe für die mykorrhizierten Pflanzen, und eine für die Kontrollen und diejenigen, die eine höhere P-Düngung erhielten. Das könnte v.a. auf die sehr erfolgreiche Besiedlung (71%) der Karottenwurzeln durch den pilzlichen Partner (Glomus mossae) zurückzuführen sein. Die mykorrhizierten Pflanzen zeigten eine weitaus höhere Anzahl (über 50% mehr) an detektierten Verbindungen, sowohl bei den GC-MS, als auch den HPLC-Messungen. Die Unterschiede zwischen den mykorrhizierten Pflanzen und den beiden anderen Behandlungen zeigten sich v.a. bei den Zuckern und Zuckeralkoholen. Interessanterweise, und im Gegensatz zu bisherigen Untersuchungen, exsudierten die mit weniger P-versorgten Kontrollpflanzen nicht mehr und auch keine höheren Anteile an phenolischen Metaboliten. Das kann aber auch daran liegen, dass die Unterversorgung noch nicht ausreichend genug ausgeprägt war. Der Vergleich der Benzoesäuregehalte in den Wurzelausscheidungen von 3 verschiedenen Arten im Sommer und Winter, zeigte statistisch signifikante Unterschiede. Aber während die beiden krautigen Arten, Digitalis purpurea und Begonia sutherlandii, höhere Gehalte im Winter zeigten, zeigte die holzige, Taxus baccata, geringere. Deshalb kann der höhere Gehalt an Benzoesäure im Winter zwar als Einzelbeobachtung, aber nicht durch eine systematische Untersuchung bestätigt werden. Außerdem wäre es interessant durch weitere Untersuchen zu überprüfen, ob diese Beobachtungen auch bei anderen krautigen und holzigen Arten zutreffen. Generell führte die PCA der HPLC-Profile zu einer deutlichen Gruppierung zwischen den Jahreszeiten, welche sogar stärker ausgeprägt war, als wie zwischen den einzelnen Arten. Dies traf v.a. für den Sommer zu. Das war weiters darauf begründet, dass im Winter weitaus mehr Metaboliten in den Exsudaten von allen 3 Arten detektiert werden konnten. Damit kann gesagt werden, dass die Zusammensetzung von Wurzelexsudaten bis zu einem gewissen Punkt auch die phylogenetischen Beziehungen widerspiegelt, aber die Wachstums- und Umweltbedingungen, genauso wie biotische Interaktionen, einen großen Einfluss haben. Die in dieser Arbeit beschriebene und angewandte Methode der Exsudatgewinnung und -aufbereitung, ist als praktische Anwendung dazu geeignet, qualitative und quantitative Informationen über die Zusammensetzung der Wurzelausscheidungen zu gewinnen. Aber natürlich ist sie nicht perfekt, wie auch keine andere, und hat ihre Limitierungen. Abschließend bleibt festzuhalten, dass alle der erhaltenen Ergebnisse in größerem Umfang, mit mehr Arten und auch Methoden, noch weiter verifiziert werden müssen, um stichhaltige Aussagen über die untersuchten Phänomene zuzulassen.

The aim of this master thesis was to answer several questions related with the dynamic of root exudates. Firstly it should be verified with a broad experiment, if our method of choice for the collection and processing of root exudates is applicable, in terms of stable and reproducible results, which further are in concordance with literature ("Species Variation"/Experiment 1). Further on the role of exudates and mycorrhizal fungi for the mobilisation of nutrients, especially phosphorous, should be clarified ("Effect of Mycorrhization"/Experiment 2), and also to which extent the composition of root-exudation is altered through mycorrhization and P-deficiency. If there are also seasonal variations, especially in terms of benzoic acid contents, was the background for the third experiment ("Seasonal Variation"). For the first two experiments several crop plants were used (tomato, potato, barley, and carrot for both; pepper, cucumber, bean, pea and white mustard only for the first one), for the third one just three species from the gardeners facilities due to practical reasons. The obtained exudates were separated in a hydrophilic- and a lipophilic fraction through Amberlit XAD-1180, and further on analysed with GC-MS and HPLC-UV - for the seasonal variation the analysis was restricted to HPLC-UV, because benzoic acid concentrations were the main focus. Detected metabolites were classified by GC-MS chromatograms and UV/VIS spectra and tentatively identified by an spectra library. GC-MS, as well as HPLC profiles, were analysed by principle component analysis (PCA). Experiment "Species Variation" showed separate clusters for more or less all families, besides Cucurbitaceae and Solanaceae, according to GC-MS, as well as to HPLC profiles. Variation itself was rather low, due to several similarities concerning the main components. But still it was possible to detect some characteristic metabolites. Results of the experiment "Effects of Mycorrhization" showed only separate clusters for the different treatments within carrot, one for the +M-treatment, and one for the control-plants and the +P-treatment. This possibly could be allocated to the very successful colonisation of the roots by the mycorrhizal fungus (71% / Glomus mossae). The mycorrhized plants showed a much higher total number of exuded compounds, as well as with GC-MS measurements as with HPLC measurements. The differences between the treatments were mainly founded on sugars and sugar alcohols. Interestingly, and in contradiction to previously published literature, lower phosphorus supplied plants did not exude more phenolic compounds than better supplied. Perhaps the lower supply was not deficient enough. Comparison of benzoic acid contents throughout the root exudates of three different species in summer and winter showed statistically significant differences. But as in the woody Taxus baccata, benzoic acid concentrations were lower in winter than in summer, in the two herbaceous species, Digitalis purpurea and Begonia sutherlandii, benzoic acid concentrations were higher in winter than in summer as originally expected. Therefore it can be said that higher contents of benzoic acid can be observed in some species, but it cannot be stated as a general rule. Furthermore it would be interesting if investigations including more accessions of herbaceous and woody plants will show if this phenomenon represents a robust characteristic. Generally PCA resulted in separate clusters for the two seasons. The variation between the two seasons was much stronger than between the three species, especially during summer. In winter there could be much more metabolites detected in the exudates of all three species. Therefore it can be said, that the composition of root exudates is reflecting phylogenetic relationships to some extent, but also cultivation and environmental conditions, as well as biotic interactions are having a great influence. Our method of choice for the collection and processing of root exudates, is a practical approach to get qualitative and quantitative information about the composition of root exudates. But for sure it's not perfect, like no other, and has its limitations. Concluding it has to be declared, that all of the obtained results have to be verified in a larger scale, with more species and accessions, to allow substantive propositions concerning the examined phenomenons.