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第十章-微生物同动植物的共生关系

第十章-微生物同动植物的共生关系
第十章-微生物同动植物的共生关系

第十章微生物同动、植物的共生关系微生物学教案 10-1

第十章微生物同动、植物的共生关系

本章重点和难点:

微生物与动植物的共生关系,突出讲授根瘤和根瘤菌。

10.1 微生物和植物共生关系的类型

10.1.1 细菌和植物的共生

细菌和植物的共生主要是根瘤菌与豆科植物的共生体系,其次是根瘤菌与榆科植物、弗兰克氏放线菌与植物以及蓝细菌与其它生物的共生体系。(见表)

表10-1 结瘤豆科植物

报道属数报道总类按种计算

亚科属数+ +/- - 总数估计总数+ +/- - 总数结瘤%

蝶形花505 241 14 14 269 14000 2416 - 46 2462 98

含羞草66 18 8 5 31 2900 351 - 37 388 90.5

苏木177 13 13 39 65 2800 72 6 180 258 27.9

合计748 272 35 58 365 19700 2839 6 263 3108 91

+ 表示结瘤- 表示不结瘤+/- 表示有些结瘤,有些不结瘤。

表10-2 和弗兰克氏菌共生的植物科属

科名属名已知结瘤种数

桦木科桤木属42

木麻黄科木麻黄属18

异木麻黄属58

裸孔木麻黄属18

杨梅科杨梅属28

10.1.2 真菌和植物的共生

细菌和植物的共生关系在自然界广泛存在,真菌和植物的共生关系则更为普遍。植物形成菌根是普遍现象,自然界大部分植物都具有菌根,菌根对于改善植物营养,调节植物代谢、增强植物抗逆性都有一定作用。根据菌根的形态结构和菌根真菌共生时的其它性状,菌根可划分为以下类型:(见表)

表10-3 菌根的类型

主要类型亚型特殊结构真菌类型寄主植物

外生菌根有包围根的菌担子菌,子囊裸子和被子植物

套和哈蒂氏网菌、藻状菌的乔木和灌木

内生菌根内外生菌根可形成菌套,在根担子菌、子裸子和被子植物

细胞内有菌丝圈囊菌的乔木和灌木

丛枝菌根细胞中有菌丝内囊霉科裸子和被子植物

圈和细小分枝的乔木、灌木和

的吸器(丛枝) 草本植物,苔鲜

和蕨类植物等低

等植物

(浆果鹃菌根、水晶兰菌根、杜鹃菌根、兰科菌根)

10.2 固氮根瘤

(1886年德国学者赫尔利格和惠尔法斯(H.Hellriegel和H.Wilfarth)用砂培试验证明,栽培在灭菌后的盆钵中一豆科植物,只有接种土壤浸提液之后,才能形成根瘤和利用空气中的氮气。至此才证明豆科植物,只有形成根瘤时才有固定氮素。1888年荷兰学者别依林克(M.W.Beiljerinck)第一次获得了根瘤菌的培养。1889年波兰学者柏拉兹莫夫斯基(Prazmowski)用根瘤菌纯培养接种豆科植物,形成了根瘤。此后,微生物学工作者对共生固氮作用进行了大量的研究工作,并把科学成果应用到生产实践中去。艾伦和艾伦(Allen和Allen)(1981)的资料,现已考查的3108种豆科植物中,有2839种生根瘤。此外,还发现有一种子非豆科植物(榆科的Parasporia rogwa)也和根瘤菌共生、结瘤、固氮。

根瘤菌根瘤菌在与豆科植物共生中固氮,它虽然可以单独生活,最近也证明有些种能单独固氮,但只有在根瘤中才能进行旺盛的固氮作用。由于它的重要性,已从各个方面进行了记分的研究。

根瘤菌的人工接种

1.根瘤菌的人工接种对于豆科植物和根瘤菌共生体系形成,起保证作用。

2.不同地区、不同植物,人工接种根瘤菌对植物有无增产效果,对共生固氮作用有无改善的效果情况是不一致的。

3.在从未种植过或多年未种植过某一种豆科植物(包括同一互接种族和豆科植物),种植这种植物,人工接种根瘤菌在绝大多数情况下是有效的,能保证结瘤、固氮、提高产量,而且在这种情况下进行人工接种往往是种植成败的关键因素。

4.长年种植某一种豆科植物,每次播种都进行根瘤菌人工接种是否都有效益,随植物种类和地区情况的不同而表现不一。长年种植某一种豆科植物的土地,在多数情况下,土壤中富含能和这种植物共生固氮的土著根瘤菌。植物和土著根瘤菌共生,固氮,在有些土地上是高效的,但也往往是低效的。在后一种情况下,人工接种高效的根瘤菌用来取代低效的土著根瘤菌是一项重要的技术任务。

)

10.2.1 根瘤和茎瘤的形态结构

1.根瘤和茎瘤的外形

植物的细菌形成的共生体系主要是根瘤,有不同的外部形态(圆形、枣状等),且在根系上的分布也不一样(有的集中在根颈部位,有的则较分散)。其形状和分布的差异主要由植物决定。有少数豆

科和非豆科植物除形成根瘤外,也 在地上部分形成茎瘤。(图10-1)

2. 豆科植物根瘤结构

根据结构特点,豆科植物根瘤可分为有限和无限生长两种基本类型,主要区别在于是否具备分

生组织。(图10-2)

无限型根瘤具有顶端分生组织,在根瘤成熟后可以继续生长,使根瘤体积增大,甚至可以分叉。

(这类根瘤的外表多为圆柱形、枣状、鸡冠状,如豌豆、三叶草和苜蓿等植物的根瘤)。有限型根瘤没

有分生组织,生长发育一段时间后,各部分同时分化成熟,根瘤体积不再增大。(这类根瘤外表一般

为球形,如大豆根瘤)。

10.2.2 根瘤菌的形态特征

1.在培养条件下:为杆状,G - ,直径<1μm ,能运动,有1-5根周生鞭毛,细胞内含一种β-

多聚羟基丁酸,使细胞染色不均匀,有时出现环节状。

2.在根瘤中生活的根瘤菌:形态逐渐变化,开始进入根内时为很小的杆状,随着根瘤的发育,

其内的菌体逐渐变大,形状多样,如粗杆状、球状、犁形、棒槌状、“T”形或“Y”形等,染色后表现

出明显的环节状,这些形态称为类菌体。

菌落园形,半透明,无色或乳白色,具光泽。

10.2.3 根瘤菌的一般生理特性

属化能异养微生物,最适的碳源为:甘露糖、葡萄糖、甘油、木糖等,但不能利用多糖。最好

的氮源为氨基酸,其次为无机氮(HN3、N2等)。同时还需要一定的矿质养分(P 、S 、K 、Ca 、Mg 、

Fe 、Mo 、Co 、B 、Zn 等以及维生素B2)。为好气性微生物,需氧供应,生活的Eh 为150~450mV ,

PH6.5~7.5,温度25~30℃。

其生态环境为土壤和水。

10.2.4 根瘤菌的感染性、专一性和有效性

10.2.5 常见的根瘤菌种类

主要根据寄主命名,其种类有:豌豆、三叶草、四季豆、苜蓿、大豆、羽扇豆、紫云英、

豇豆根瘤菌。

10.3 根瘤的形成

10.3.1 根瘤的形成过程

根瘤的形成分三有个阶段,即感染、根瘤的发生和发育。

1. 感染和浸入线的形成:豆科植物的根系在土壤中发育,刺激相应的根瘤菌在根际大量繁殖,

繁殖后有许多根瘤菌吸着在根毛的表面,在根瘤菌的作用下,根毛细胞壁变软,根毛发生卷曲,根

瘤菌从变软的细胞壁进入根毛而完成感染。在根瘤菌进入根毛细胞的部位,发生根毛细胞壁内陷,

并开始分泌一种含纤维质的物质将根瘤菌包围起来,随着根瘤菌向前推进,形成一条套状的侵入线,

并不断向根毛基部和表皮细胞伸长推进,当侵入线达到根毛细胞基部的细胞壁时,侵入线同细胞壁

联接起来,穿过表皮细胞壁向内推进。

2. 根瘤的发生和发育:当侵入线到达内皮层时,前位细胞受到影响并开始分裂,成为根瘤的分

生组织,随着分生组织的不断分裂,根瘤不断扩大,在根表面出现突起;不断扩大的根瘤细胞分化

为外皮层组织和内部组织,并形成维管束与根的维管束连接起来。

当侵入线到达根瘤内部组织的一些细胞中,侵入线的前端膨大,且不再形成纤维质的壁,细菌

释放到细胞中形成含菌细胞组织,并在内形成泡囊,每个泡囊内含有1-8个细菌发育成的类菌体。

随着含菌细胞的形成,出现红色的豆血红蛋白,它存在于类菌体的泡膜里,它的出现为根瘤成

熟的标志,即开始固氮。

10.3.2 根瘤的功能

作为极瘤,其功能如下:

①根瘤中的豆血红蛋白是起调节氧的缓冲剂作用、调节氧的供应状况,并可促进固氮作用的进行。

②供给固氮作用所需的能量(A TP)。

③能将固氮产物很快地合成氨基酸等,并转动到其它部位,保证了固氮作用不断的进行下去。

10.3.3 根瘤菌的固氮效率

就共生固氮体系来讲,由于在根瘤中进行的固氮作用和豆科植物的整个新陈代谢的结合,使共生关系下的固氮效率比自生固氮体系高得多。如自生固氮菌,每消耗1克碳化物只能固定10mg左右的N2(肺炎杆菌为5mg,梭菌为1.5~7mg等),而根瘤菌和豆科植物的共生固氮,每消耗1克碳化物可固定250~300mg的N2(如与豌豆的共生体系可固定270mg的N2)。

共生固氮比自生固氮效率高的原因:

①浪费的能量少,利用能量的效率高。

②共生固氮的时间要比自生固氮的长得多,所以固氮量也大。

10.4结瘤和固氮作用的遗传学关系

根瘤菌与豆科植物的共生固氮作用是由许多遗传基因决定的,如:有控制结瘤作用的植物基因(使植物结瘤或不结瘤或结无效根瘤),有控制感染性和专一性的基因,有决定根瘤菌有效性的基因以及决定血红蛋白中的血红素部分的基因和蛋白质部分的基因等。但是这些基因的机理以及结瘤作用的遗传学关系,现在还难以说明。

10.5 影响共生固氮的因素

10.5.1 土壤湿度

当根瘤中固氮酶开始具有活性时,水分的消耗急剧增加,这时固氮效率与水的关系密切,如果缺水,则强烈抑制根瘤的呼吸作用和固氮作用,但水分过多时,因在瘤表面形成水层,也会抑制固氮作用。所以要求土壤含水量保持在60~80%,对固氮和作物产量都有利。

10.5.2 土壤氧气

根瘤菌属好气性微生物,所以土壤中氧浓度的高低既影响根瘤菌在土壤中的活动,也影响根瘤的固氮作用。所以在土壤中根瘤菌的活动和固氮作用都需要有一定氧的供应。

10.5.3 温度

温度对菌瘤的形成和固氮作用都有影响,但不同地区的豆科植物,对温度的反应是不同的。如温带地区的豆科植物在7℃时结瘤作用延迟,但仍可以结瘤,而热带当在20 ℃以下时,就严重影响共生作用。但温度过高影响也很强烈,如蚕豆和豌豆在30 ℃时就不形成根瘤,所以必须有一定的温度条件。

10.5.4 pH 值

pH对根瘤菌的结瘤和共生固氮作用的影响很大。最适结瘤条件为4~8之间,超过此范围结瘤显著减少。

10.5.5 化合态氮素

在一定条件下供给适量的氮素可以促进根瘤的形成。但过多,则阻碍根瘤的形成,降低固氮作用。(要根据实际情况---土壤肥力水平来供给)。

10.5.6 矿质营养元素此要素对根瘤的形成有良好的影响,如果缺少,特别是P、K、Ca、B、Mo等,根瘤将不能形成。

磷肥对豌豆根瘤的形成和产量影响

处理每株根瘤数根瘤重(g) 产量(g)

不施肥342 0.256 5.81

施磷肥514 1.443 9.61

10.6 固氮作用的机理

固氮微生物所进行的固氮作用的化学反应可用下式表示:

固氮酶

N2 + 8H+ + 8e- + nATP 2NH3 + H2 + nADP + nPi

[固氮酶及其作用的基本条件

对固氮酶催化作用的机理,虽然现在还不完全了解,但对它作用所需的基本条件已经有了较完整的知识。这些条件是:①固氮酶将N2还原为NH3,需要能量和电子供体,以及传递电子的电子载体;

②固氮酶对氧敏感,只能在氧压很低(〈0.04%大气压〉或无氧条件下进行;③环境中现成的氨或固氮酶固定的氨如不及时转化,超过一定浓度(3—5毫克分子)对固氮作用起抑制效应。

]

10.6.1 酶催化反应的条件及其作用中的能量与电子

固氮酶起催化作用是在组分Ⅰ和Ⅱ相结合以后才能实现(当然还受其它条件的影响,如能量问题、电子供体和载体、氧的问题以及氨的阻抑效应问题等)。

固氮酶的催化反应可用简图表示如下:

Ⅰ(SR) +Ⅱ(R) + 2MgATP

Ⅰ(SR)·Ⅱ(R)·2MgATP

在固氮过程中,能量的来源对厌气固氮微生物来讲,是通过发酵过程产生的,而好气性的是通过氧化代谢产生的,电子供体是A TP,通过电子载体传递给固氮酶。电子载体是强还原性的电子转移蛋白。固氮微生物中天然的电子载体主要有铁氧还蛋白(Fd)和黄素氧还蛋白(Fld)。

10.6.2 氧对固氮作用的影响

各种类型固氮生物进行生长时,对氧气有不同要求,但是它们的固氮酶都是对氧敏感的。氧气不但氧化固氮作用中的电子载体,而且抑制固氮酶的活性,阻遏固氮基因的表达。固氮酶暴露在氧气下就不可逆地失活。因此,对于厌气性固氮微生物来说,生长和固氮的条件是一致的。好气性固氮微生物生长和固氮的条件是矛盾的。兼厌气性固氮微生物,只有在厌气条件下才能固氮。好气性微生物为了在生长过程中同时固氮,它们具备着保护固氮酶的防氧机制,现在对其本质还不大了解。实际上好气性固氮菌的生长也不是氧气越多越好。

10.6.3 固氮作用中的氨效应

氨是固氮作用的产物,但在培养固氮菌时如果加入铵盐,则固氮作用停止,这时固氮菌利用现成的氮进行生长。现已证明氨不是只抑制固氮酶的活性,其效应是阻遏了控制固氮酶合成的基因,它阻止固氮基因的转录,使固氮酶不形成,整个阻遏作用的机制是很复杂的,有谷氨酰胺合成酶参与作用,但目前对其细节不很了解。

只有当固氨产物氨立即被转化为氨基酸进而合成蛋白质,固氮作用才能不断进行。自生固氮细菌具有一套酶系,能够有效地将氨转化为氨基酸。这种转化作用是通过谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)的偶联作用,同时有各种氨基转移酶参与。

对于自生固氮菌来说,固氮作用和氨的同化作用都是在同一细胞内进行的。而共生固氮作用则不同,固氮作用在类菌体中进行,氨的同化作用则由根瘤细胞浆中的酶系催化,形成氨基酸,然后转运到植物的其他部分。

01.生物固氮:固氮微生物在土壤或培养基中独立生活时将分子态氮还原为氨的过程。

02.共生固氮:由两种生物形成的共生体共同将分子态氮还原为氨的过程。例如在根瘤菌与豆科植物的

根形成的根瘤中将分子氮固定为NH3。

03.生物固氮:微生物将分子氮还原为氨的过程称为生物固氮。

04.联合固氮:某些固氮细菌生活在植物的根际、根表、部分细菌进入根表细胞中形成松散的共生联合体。这种联合体能将分子态氮还原为氨的作用称为联合固氮。

05.根瘤菌肥:从豆科植物根瘤上分离出来的根瘤菌纯培养体经扩大培养后,应用于豆科植物接种用的菌剂。因为根瘤菌接种豆科植物后,可以提高豆科植物的固氮能力,所以人们通常将根瘤菌菌剂称为菌肥。

思考题:

10-1 根据菌根的形态结构和菌根真菌共生时的其它性状的不同,菌根可划分为几种类型?

10-2 根据结构特点不同,豆科植物根瘤可分为几种类型?主要区别是什么?

10-3 根瘤菌有何形态特征和生理特性?

10-4 根瘤菌的分类命名依据是什么?

10-5 试述根瘤的形成过程。

10-6 根瘤有何功能?

10-7 共生固氮和自生固氮的效率有何不同?为什么?

10-8 影响共生固氮的因素有哪些?

兰花与菌的共生关系

兰花与菌的共生关系 弘扬国兰文化,传播兰花知识楚畹幽兰冠从芳,双钧画法异寻常。国香流落空留赏,太息金陵马四娘-每天学习一点点,每天进步一点点!兰花与菌的共生关系来自兰花吧00:00 13:45 兰是植物界进化最高极的物种,菌是生物界较低极原始的物种(这里说的菌,专指真菌,原属植物界,现已独立为菌物界,与植物、动物并列)他们都是陆地上最复杂最重要的主体生态系统—森林中的 重要员。在维系森林生态系统物种的多样性与稳定性方面起着重要作用。在森林生态系统漫长的历史演化过程中,兰与菌之间,以及兰和菌与其他生物种之间,建立起了多种复杂的生态关系(包括食物链关系),极积参与系统的物质循环与能量流动,从而也成就了自己的生存与发展,物种的延续与进化。 由于兰科植物具有重要的经济价值和观赏价值,人们将其请出森林,模拟自然生态环境条件,进行人工栽培,所谓来其自然生,还其自然养,引种驯化栽培取得了巨大的成功。特别是兰属植物大多数种,作为花卉栽培进入人们生活领域,生长发育环境发生了很大的变化,兰与原生环境中许多野生动植物种的生态关系虽消失了,但与兰关系密切的一些种如昆虫、菌物、微生物等随之进入养兰环境。其中兰与某些菌

物种亘古以来所形成的微妙的生态关系被保持住了。这也是人类引种栽培兰花取得成功的关健因素之一。兰与菌的关系主要有以下几种:伴生、寄生、共生。兰与一些腐生菌、蝇类幼虫、原虫、环节动物等伴生在兰盆基质中,营养方式各异,和平共处,有利无害或利大于害。如腐生菌以分解基质中的有机物为生,也为兰根提供营养来源。森林中的许多附生兰,主要靠腐生菌分解老死的木质纤维素为矿物质源,以完成自己的生长发育;兰菌寄生关系普遍存在于森林系统中,主要是一些致病性真菌如刺盘孢菌、棕疫霉菌、镰刀菌、狄巴利腐霉、立枯丝核菌、菌核菌、柱盘孢属菌等,也称为寄生菌。它们是兰的敌人,分别引发炭病、疫病、基腐病、腐烂病、根腐病、菌核病,黑斑病等兰病。它们的菌丝侵入兰花细胞内吸收营养,分泌毒素解析破坏植物组织,引起植株新陈代谢失调,甚至死亡。也有一种“反寄生”关系,密环菌 菌丝与兰科植物天麻的块茎接触后,菌丝伸入块茎内作为营养源,不断被消化吸收,供块茎生长膨大,最终完成生活周期,而密环菌又腐生在其它植物上吸收营养,供自己及天麻生长;兰菌共生关系是朋友关系,主要以菌根的方式广泛存在于自然界,组成菌根的真菌称为菌根菌(共生真菌),其 菌丝与兰的营养根形成一种联合体,菌根菌从兰根获得碳水化合物及其他营养物质,而兰也从菌根菌那里得到所需养料及水份,从而达到一种互惠互利、共生共荣的高度统一的联

第十章 微生物同动植物的共生关系

第十章微生物同动、植物的共生关系 本章重点和难点: 微生物与动植物的共生关系,突出讲授根瘤和根瘤菌。 10.1 微生物和植物共生关系的类型 10.1.1 细菌和植物的共生 细菌和植物的共生主要是根瘤菌与豆科植物的共生体系,其次是根瘤菌与榆科植物、弗兰克氏放线菌与植物以及蓝细菌与其它生物的共生体系。(见表) 表10-1 结瘤豆科植物 报道属数报道总类按种计算 亚科属数+ +/- - 总数估计总数+ +/- - 总数结瘤% 蝶形花505 241 14 14 269 14000 2416 - 46 2462 98 含羞草66 18 8 5 31 2900 351 - 37 388 90.5 苏木177 13 13 39 65 2800 72 6 180 258 27.9 合计748 272 35 58 365 19700 2839 6 263 3108 91 + 表示结瘤- 表示不结瘤+/- 表示有些结瘤,有些不结瘤。 表10-2 和弗兰克氏菌共生的植物科属 科名属名已知结瘤种数 桦木科桤木属42 木麻黄科木麻黄属18 异木麻黄属58 裸孔木麻黄属18 杨梅科杨梅属28 10.1.2 真菌和植物的共生 细菌和植物的共生关系在自然界广泛存在,真菌和植物的共生关系则更为普遍。植物形成菌根是普遍现象,自然界大部分植物都具有菌根,菌根对于改善植物营养,调节植物代谢、增强植物抗逆性都有一定作用。根据菌根的形态结构和菌根真菌共生时的其它性状,菌根可划分为以下类型:(见表) 表10-3 菌根的类型 主要类型亚型特殊结构真菌类型寄主植物 外生菌根有包围根的菌担子菌,子囊裸子和被子植物 套和哈蒂氏网菌、藻状菌的乔木和灌木 内生菌根内外生菌根可形成菌套,在根担子菌、子裸子和被子植物 细胞内有菌丝圈囊菌的乔木和灌木 丛枝菌根细胞中有菌丝内囊霉科裸子和被子植物 圈和细小分枝的乔木、灌木和 的吸器(丛枝) 草本植物,苔鲜 和蕨类植物等低 等植物 (浆果鹃菌根、水晶兰菌根、杜鹃菌根、兰科菌根)

兰科植物与真菌共生关系研究方法及其应用_姜鹏

M ycosystema 菌 物 学 报 15 November 2009, 28(6): 895-901 jwxt@https://www.doczj.com/doc/7c9941379.html, ISSN1672-6472 CN11-5180Q ?2009 Institute of Microbiology, CAS, all rights reserved. * Corresponding author. E-mail: fanli@https://www.doczj.com/doc/7c9941379.html, 收稿日期: 2008-10-24, 接受日期: 2009-01-12 兰科植物与真菌共生关系研究方法及其应用 姜鹏 范黎* 首都师范大学生命科学学院 北京 100048 The application of research methods in the symbiosis between orchids and fungi JIANG Peng FAN Li * College of Life Science, Capital Normal University, Beijing 100048, China 兰科Orchidaceae 是一个广布于全球的植物大科,包括了许多著名的药用植物和珍贵花卉。因其有较高的商业价值,植物学家和园艺工作者等从各个角度对兰科植物进行了研究。Bernard 首次发现兰科植物种子需依赖真菌的侵染才能萌发(Curtis 1939)。此后,有关兰科植物与真菌共生关系的研究广泛地开展起来,研究者们从二者间的专一性、营养、生理以及共生关系形成的机制等不同角度进行研究并取得了许多成果。在此过程中,很多不同的研究方法被研究者们应用到自己的研究中,本文介绍了其中一些主要的方法。 1 分子系统学理论与方法 1.1共生真菌的分类鉴定 兰科植物共生真菌的早期研究中,一般采用传统的形态学分类方法对其进行鉴定,存在一定的局限性,因为形态学方法中所采信的鉴别特征多是真菌的繁殖结构或有性世代的特征,而很多兰科植物 共生真菌的此类结构特征在人工培养条件下常难以甚至不可能获得。例如丝核菌属Rhizoctonia 的成员是兰科植物共生真菌的主要类群之一,但研究者们没有发现它们的无性繁殖结构,也很少甚至没有获得其有性世代,只能凭借营养菌丝和菌落的培养特征以及融合群等对其菌株进行区分。笔者在研究促进天麻Gastrodia elata 种子萌发的共生真菌时发现,绝大多数的种子共生萌发真菌在人工培养条件下不产生子实体,因而不能采用形态学方法对其进行鉴定。随着分子生物学技术的发展,许多真菌种的基因序列被测定,一些适用于分类学以及系统学研究的基因陆续被选出,这一切都为分子系统学研究奠定了基础,分子系统学的理论和方法陆续被研究者们运用到兰科植物共生真菌的研究当中。按照系统学的理论,一般亲缘关系较近的物种在系统发育树上的距离也比较接近。研究者可以选择不同的基因来构建未知共生真菌和相关已知真菌的分子系统发育树,并通过分析未知共生真菌在系统发育 DOI:10.13346/j.mycosystema.2009.06.023

辨析共生寄生竞争捕食的关系

辨析共生、寄生、竞争、捕食的关系 共生、寄生、竞争、捕食都属于种间关系,但它们都有各自的内涵。 1. 概念辨析 共生是指两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利;如果分开,则双方或一方不能独立生活,共生生物之间呈现出同步变化,即“同生共死,荣辱与共”。以数学模型(图a)和概念模型(图)的形式表示如下: 寄生是指一种生物寄生在另一种生物的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活。营寄生生活的生物称为寄生生物,被侵害的生物称为寄主或宿主。寄生生活对寄生生物来说是有利的,而对被寄生生物来说则有害。如果两者分开,寄生生物难以单独生存,而寄主可健康成长,两者之间无必需的数量关系。以数学模型(图b)和概念模型(图)的形式表示如下: 竞争是指两种生物生活在一起,由于争夺资源、空间等而发生斗争的现象。两者之间的数量关系即数学模型一般用图c表示,从图中可以看出,开始时A、B两种生物同时增加,此时的竞争并不激烈,但增加到一定程度时,由于空间、食物有限,两种生物呈现出“你死我活”的变化,导致“强者更强,弱者更弱”,甚至弱者最终被淘汰。如果两个物种生存能力相当,由于竞争和种内斗争的双重调节,使两种生物互为消长,能长期共存于同一环境中,表现出趋同进化。其概念模型可表示为图(其中C代表资源或环境)

捕食关系是指一种生物以另一种生物为食。一般表现为“先增者先减,后增者后减”的不同步变化,即“此消彼长,此长彼消”。先增先减的是被捕食者,后增后减的是捕食者。其数学模型(图d)和概念模型(图)可表示如下: 2. 共生、寄生、捕食的比较 (1)寄生与共生的区别 寄生和共生的相同点是两者都是两种生物共同生活在一起。不同点是共生的两种生物相互依赖,彼此有利;而寄生的两种生物,对寄生生物来说是有利的,但对寄主来说,则是有害的。(2)寄生与捕食的区别 寄生是一种生物寄居在另一种生物的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活,从而对寄主造成危害。寄生生物在寄主那里吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液或寄主从外界环境中摄取的营养物质,而不是整个寄主或寄主的某一部分。如果一种生物吃掉整个另一种生物或其某一部分,那就不是寄生关系,而是捕食关系了。 3. 典型例题剖析 例:下图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。那么,甲、乙、丙三图表示的关系依次是()

互利共生

分析蜜蜂与某种植物的互利共生 本文通过构建互利共生模型,得到关于蜜蜂和该植物种群数量变化的自治微分方程组,通过讨论平衡点的性质、解的轨线的性质,研究了蜜蜂和该植物种群数量随时间变化的趋势。 二、问题重述 互利共生是指两个或多个独立生物个体或物种生活在一起,彼此均受益,但相互之间具有相对独立性,彼此不需要依赖对方而可以独立存在。一种蜜蜂主要以某种植物的花蜜为食,同时也为该植物传播花粉。预测蜜蜂和该植物种群数量的变化趋势。 三、模型假设 1 假设蜜蜂与该植物的互利共生关系具有专一性,在考虑的一定区域内不考虑其它种 群对蜜蜂和该植物种群数量的影响。 2 蜜蜂与该植物单独存在时自然增长。 3 蜜蜂与该植物是互利共生的关系,增加的量与它们相互接触的程度成正比。 4蜜蜂与该植物内部为争夺有限资源(如食物和空间)有种内斗争,且减少的量与种群数量成正比。 四、符号说明 x()t--------表示任一时刻t区域内蜜蜂的种群数量 () y t---------表示同一区域该植物的种群数量 a-----------蜜蜂数量的自动调节能力 m----------该植物数量的自动调节能力 b-----------蜜蜂与该植物互利共生对蜜蜂种群数量的影响 n-----------蜜蜂与该植物互利共生对该植物种群数量的影响 r-----------蜜蜂种内斗争激烈程度 s-----------该植物种内斗争激烈程度 五、问题分析与模型的建立

模型比较简单,也很容易分析,虽然不能具体求得解析解,也能反映实际情况。 模型得出互利共生的两个种群的种群数量在不同水平上按同一趋势同步变化,这是符合生物学实际的。 十、参考文献 【1】王波。蜜蜂种群生态学的研究进展福建农林大学蜂学学院 【2】寇永华(636150 scxhzxkyh@https://www.doczj.com/doc/7c9941379.html,) 生物是怎样“专一性”的四川省宣汉中学 【3】张录强环境容纳量《中学生物学》2005年03期 【4】叶其孝姜启源译数学建模(原书第三版)机械工业出版社

普遍的互惠共生关系

普遍的互惠共生关系 摘要:本学期上了何老师的《探秘动物的生存智慧》选修课,更加激起了我对动物世界的好奇。尤其是对本应该笨笨的动物,却懂得如何相互配合达到互利共生这一行为的强烈感慨。再结合和上人与人的关系,不难发现,在人们之间,同样也存在着这一关系。 关键词:动物;互惠共生;人类;社会 Abstract:this term on the Mr.He "quest animal survival wisdom" elective courses, and more aroused my curiosity of the animal world. This should be especially for the stupid animal, but knows how to cooperate with each other to achieve mutually beneficial symbiosis with the behavior of the strong. And the relationship between the people and the people, it is not difficult to find that in people, there is also a relationship between the. Key words: animal; mutual symbiosis; human; society 共生一词,其原意是指广泛的共生,互惠共生为共生的一种形态,指处于共生的双方,互相都能从对方得到某种生活上的利益,此称为互惠共生,但是双方得到的利益性质不一定是相同的。生物的互惠共生是一种十分重要的生物间相互关系,长期以来一直是生态学家的重要研究领域。特别是近代内共生,同种共生,共生发源等重进化现象相继被证实或被广泛接受。迫使人们重新对生物间互惠共生关系发生频率,发生过程,主要作用进行认识,从而大大改变了对生物产生,存在和发展基本规律的认识,也让互利共生成为研究热点。 1动物之间的互惠共生 1.1鳄鱼与牙签鸟 自然界中体形相差悬殊却可以共生的动物很多,比如凶猛的鳄鱼当饱餐一顿后,就会在河边闭目养神。这时,常常有许多牙签鸟在它背上飞来飞去,好像在跟鳄鱼亲切交谈。而当鳄鱼酣然入睡时,牙签鸟却毫不客气地拍打着翅膀,将它从酣梦中惊醒,鳄鱼便张开大嘴,让牙签鸟飞到口腔里,去啄食它牙缝中的残食

第十章-微生物同动植物的共生关系

第十章微生物同动、植物的共生关系微生物学教案 10-1 第十章微生物同动、植物的共生关系 本章重点和难点: 微生物与动植物的共生关系,突出讲授根瘤和根瘤菌。 10.1 微生物和植物共生关系的类型 10.1.1 细菌和植物的共生 细菌和植物的共生主要是根瘤菌与豆科植物的共生体系,其次是根瘤菌与榆科植物、弗兰克氏放线菌与植物以及蓝细菌与其它生物的共生体系。(见表) 表10-1 结瘤豆科植物 报道属数报道总类按种计算 亚科属数+ +/- - 总数估计总数+ +/- - 总数结瘤% 蝶形花505 241 14 14 269 14000 2416 - 46 2462 98 含羞草66 18 8 5 31 2900 351 - 37 388 90.5 苏木177 13 13 39 65 2800 72 6 180 258 27.9 合计748 272 35 58 365 19700 2839 6 263 3108 91 + 表示结瘤- 表示不结瘤+/- 表示有些结瘤,有些不结瘤。 表10-2 和弗兰克氏菌共生的植物科属 科名属名已知结瘤种数 桦木科桤木属42 木麻黄科木麻黄属18 异木麻黄属58 裸孔木麻黄属18 杨梅科杨梅属28 10.1.2 真菌和植物的共生 细菌和植物的共生关系在自然界广泛存在,真菌和植物的共生关系则更为普遍。植物形成菌根是普遍现象,自然界大部分植物都具有菌根,菌根对于改善植物营养,调节植物代谢、增强植物抗逆性都有一定作用。根据菌根的形态结构和菌根真菌共生时的其它性状,菌根可划分为以下类型:(见表) 表10-3 菌根的类型 主要类型亚型特殊结构真菌类型寄主植物 外生菌根有包围根的菌担子菌,子囊裸子和被子植物 套和哈蒂氏网菌、藻状菌的乔木和灌木 内生菌根内外生菌根可形成菌套,在根担子菌、子裸子和被子植物 细胞内有菌丝圈囊菌的乔木和灌木 丛枝菌根细胞中有菌丝内囊霉科裸子和被子植物 圈和细小分枝的乔木、灌木和 的吸器(丛枝) 草本植物,苔鲜 和蕨类植物等低 等植物 (浆果鹃菌根、水晶兰菌根、杜鹃菌根、兰科菌根)

根系分泌物介导下植物土壤微生物互作关系研究进展与展望

植物生态学报 2014, 38 (3): 298–310 doi: 10.3724/SP.J.1258.2014.00027 Chinese Journal of Plant Ecology https://www.doczj.com/doc/7c9941379.html, 根系分泌物介导下植物-土壤-微生物互作关系研究进展与展望 吴林坤1,2*林向民1,2*林文雄1,2** 1福建农林大学生命科学学院, 福州 350002; 2福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室, 福州 350002 摘要根系分泌物是植物与土壤进行物质交换和信息传递的重要载体物质, 是植物响应外界胁迫的重要途径, 是构成植物不同根际微生态特征的关键因素, 也是根际对话的主要调控者。根系分泌物对于生物地球化学循环、根际生态过程调控、植物生长发育等均具有重要功能, 尤其是在调控根际微生态系统结构与功能方面发挥着重要作用, 调节着植物-植物、植物-微生物、微生物-微生物间复杂的互作过程。植物化感作用、作物间套作、生物修复、生物入侵等都是现代农业生态学的研究热点, 它们都涉及十分复杂的根际生物学过程。越来越多的研究表明, 不论是同种植物还是不同种植物之间相互作用的正效应或是负效应, 都是由根系分泌物介导下的植物与特异微生物共同作用的结果。近年来, 随着现代生物技术的不断完善, 有关土壤这一“黑箱”的研究方法与技术取得了长足的进步, 尤其是各种宏组学技术(meta-omics technology), 如环境宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白组学、宏代谢组学等的问世, 极大地推进了人们对土壤生物世界的认知, 尤其是对植物地下部生物多样性和功能多样性的深层次剖析, 根际生物学特性的研究成果被广泛运用于指导生产实践。深入系统地研究根系分泌物介导下的植物-土壤-微生物的相互作用方式与机理, 对揭示土壤微生态系统功能、定向调控植物根际生物学过程、促进农业生产可持续发展等具有重要的指导意义。该文综述了根系分泌物的概念、组成及功能, 论述了根系分泌物介导下植物与细菌、真菌、土壤动物群之间的密切关系, 总结了探索根际生物学特性的各种研究技术及其优缺点, 并对该领域未来的研究方向进行了展望。 关键词生态效应, 微生态系统, 根际, 根系分泌物, 信号分子 Advances and perspective in research on plant-soil-microbe interactions mediated by root exudates WU Lin-Kun1,2*, LIN Xiang-Min1,2*, and LIN Wen-Xiong1,2** 1College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; and 2Key Laboratory of Biopesticide and Chemical Biology, Ministry of Education, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China Abstract Root exudates have specialized roles in nutrient cycling and signal transduction between a root system and soil, as well as in plant response to environmental stresses. They are the key regulators in rhizosphere communication, and can modify the biological and physical interactions between roots and soil organisms. Root exudates play important roles in biogeochemical cycle, regulation of rhizospheric ecological processes, and plant growth and development, and so on. Root exudates also serve roles in the plant-plant, plant-microbe, and microbe-microbe interactions. Plant allelopathy, intercropping system, bioremediation, and biological invasion are all the focal sub-jects in the field of contemporary agricultural ecology. They all involve the complex biological processes in rhizosphere. There are increasing evidences that various positive and negative plant-plant interactions within or among plant populations, such as allelopathy, consecutive monoculture problem, and interspecific facilitation in intercropping system, are all the results of the integrative effect of plant-microbe interactions mediated by root exudates. Recently, with the development of biotechnology, the methods and technologies relating to soil ecologi-cal research have achieved a remarkable progress. In particular, the breakthroughs of meta-omics technologies, including environmental metagenomics, metatranscriptomics, metaproteomics, and metabonomics, have largely enriched our knowledge of the soil biological world and the biodiversity and function diversity belowground. Re-search on plant-soil-microbe interactions mediated by root exudates has important implications for elucidating the functions of rhizosphere microecology and for providing practical guidelines. The concept and components of root —————————————————— 收稿日期Received: 2013-10-09 接受日期Accepted: 2014-01-12 * 共同第一作者 Co-first author ** 通讯作者Author for correspondence (E-mail: wenxiong181@https://www.doczj.com/doc/7c9941379.html,)

高中生物辨析共生、寄生、竞争、捕食的关系专题辅导

高中生物辨析共生、寄生、竞争、捕食的关系 刘德臣 共生、寄生、竞争、捕食都属于种间关系,但它们都有各自的内涵。 1. 概念辨析 共生是指两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利;如果分开,则双方或一方不能独立生活,共生生物之间呈现出同步变化,即“同生共死,荣辱与共”。以数学模型 (图 a)和概念模型(图a')的形式表示如下: 寄生是指一种生物寄生在另一种生物的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活。 营寄生生活的生物称为寄生生物,被侵害的生物称为寄主或宿主。寄生生活对寄生生物来 说是有利的,而对被寄生生物来说则有害。如果两者分开,寄生生物难以单独生存,而寄 主可健康成长,两者之间无必需的数量关系。以数学模型(图 b)和概念模型(图b')的形式表示 如下: 竞争是指两种生物生活在一起,由于争夺资源、空间等而发生斗争的现象。两者之间的数量关系即数学模型一般用图 c 表示,从图中可以看出,开始时 A、B 两种生物同时增加,此时的竞争并不激烈,但增加到一定程度时,由于空间、食物有限,两种生物呈现出“你 死我活”的变化,导致“强者更强,弱者更弱”,甚至弱者最终被淘汰。如果两个物种生存 能力相当,由于竞争和种内斗争的双重调节,使两种生物互为消长,能长期共存于同一 环境中,表现出趋同进化。其概念模型可表示为图c' (其中C代表资源或环境) 用心爱心专心

捕食关系是指一种生物以另一种生物为食。一般表现为“先增者先减,后增者后减”的不同步变化,即“此消彼长,此长彼消”。先增先减的是被捕食者,后增后减的是捕食 者。其数学模型(图d)和概念模型(图 d ' )可表示如下: 2. 共生、寄生、捕食的比较 (1)寄生与共生的区别 寄生和共生的相同点是两者都是两种生物共同生活在一起。不同点是共生的两种生物 相互依赖,彼此有利;而寄生的两种生物,对寄生生物来说是有利的,但对寄主来说,则 是有害的。 (2)寄生与捕食的区别 寄生是一种生物寄居在另一种生物的体内或体表,从那里吸取营养物质来维持生活, 从而对寄主造成危害。寄生生物在寄主那里吸取的营养物质一般是寄主体内的汁液、血液 或寄主从外界环境中摄取的营养物质,而不是整个寄主或寄主的某一部分。如果一种生物 吃掉整个另一种生物或其某一部分,那就不是寄生关系,而是捕食关系了。 3. 典型例题剖析 例:下图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。那么,甲、乙、丙三 图表示的关系依次是() 用心爱心专心

植物内生细菌3

植物内生细菌3 冯永君① 宋 未② ①博士生,首都师范大学生物系,北京100037 ②研究员,博士生导师,首都师范大学生物系,北京100037 3国家自然科学基金资助项目(批准号:39770023) 关键词 植物内生细菌 植物微生态学 内共生固氮 植物内生细菌是指能定殖在健康植物组织内,并与植物建立了和谐联合关系的一类微生物,有生物防治、植物促生和内共生固氮作用.在农业生产过程中,由于农药和化肥的大量使用以及农田耕作的单一化,使植物和土壤中微生物的多样性大为减少.在人们日益重视人与自然和谐相处的今天,研究和利用植物内生细菌对于替代或减少农药和化肥的使用,改善农业生态系统,保持植物微生态系统的生物多样性以及维护农田生态平衡实现可持续发展都有重要意义. 一、引 言 植物内生细菌名称的由来是经历了几十年的发展才逐渐形成的.起初,人们对健康植物组织中存活的微生物并未引起重视,但后来越来越多的微生物(特别是细菌)从植物的根、茎、叶、穗中分离出来,人们才意识到这些从植物中分离的微生物可能与植物存在某种相互关系.随着对这类微生物研究的不断深入,1992年克洛珀[1]第一次提出了“植物内生细菌”(endophytic bacteria)的概念.植物内生细菌是指能定殖在健康植物组织内,并与植物建立了和谐联合关系的一类微生物.内生细菌在植物体内的定殖是一个主动过程,定殖细胞必须是活的和能增殖的;定殖后的内生细菌不会对植物造成实质性的危害症状[2]. 虽然植物内生细菌概念提出的时间尚短,然而这一概念一经提出就立刻引起了微生物学家、植物学家和微生态学家以及作物学家的广泛关注.首先,这是因为内生细菌概念的提出完全打破了人们对植物组织的传统认识:传统的观念一直认为健康的植物组织内是无菌的.虽然在1992年克洛珀提出内生细菌的概念之前的几十年的发展时间里,已从植物组织内越来越多地分离了许多微生物,但人们还是认为这是一些潜在的植物病原菌,因而始终未引起广泛关注和高度重视.克洛珀总结了前人的工作将这些“内生细菌”作为一个概念提出后,才使人们意识到不得不抛弃以前的所谓“潜在的植物致病菌”的片面性见解,重新面对这个新鲜事物.因而可以说植物内生细菌概念的提出是植物微生物学学科发展的一次革命.内生细菌的研究已成为植物微生态学和微生物学学科交叉的新的生长点. 其次,人们不禁要问,为什么植物体内要含有这些细菌呢?它们的行为是怎样的,有何应用价值?一些初步的研究已经证实,内生细菌在植物体内不仅积极地生存着,而且还能产生多种生物学作用,如固氮作用,促进植物生长作用和对病虫害的防治作用等[3].这些研究结果的公布立即让生态学家和作物学家兴奋起来.人们注意到植物-内生细菌这种和谐共生,互利共栖的生命形式,可能是未来生态型农业发展的一条重要思路.所以,开展植物内生细菌的研究不仅对植物微生物学科的基础研究有重要的理论价值,而且对农业可持续发展也有重要的实践意义. 二、植物内生细菌和植物之间的关系 目前关于植物内生细菌和植物之间的关系的认识上,主要有两种观点.一种是传统的观点,认为植物内生细菌是潜在的植物致病菌.研究者从植物病理学的角度着手,研究重心是单个微生物及其致病性,目的在于分离内生细菌,鉴定致病性,阻止其进入周围环境.通过这方面的研究发现,多数植物内生细菌有潜在的植物致病性,它们在侵染健康植物时,不表现实质性的致病症状,但当无病症的健康植物偶然受到来源于生物的或非生物的胁迫条件的威胁,以及受到突然恶劣的环境变化的冲击而造成植物自身的防御功能严重削弱时,一部分内

【生物科技公司】常见的生物互利共生现象和以往对此关系的认识

生物科技行业)常见的生物互利共生现象和以往对此关系的认识

常见的生物互利共生现象和以往对此关系的认识生物的互利共生现象对于多数人来说还是十分陌生的,离我们最近的共生现象可能是菜地里的豆类植物了。很早种植业者就知道豆类非常节省肥料,特别是氮肥。现在我们知道豆科植物 ( Leguminosae) 有和根瘤菌科( Rhizosrom eae) 共生的习惯,90%的豆科植物在根部有一种瘤状的小突起,当中含有固氮的根瘤菌。每一克干根瘤中含有一百亿个根瘤菌,可以通过生物固氮现象(biologicalfixationofnitrogen) 把空气中的N2 转化为植物可以吸收利用的N H3 ( Ref. 2p283) 。实际上生物的共生十分普遍,发菜,天麻,胶瓜等重要的经济作物都是共生的结果。地衣是绿藻和真菌类的共生体,真菌帮助保持水分和提供营养素,藻类提供光合作用产生的碳水化合物,这使得地衣在奥陶纪(Ordovician) 成为最早的在陆地上生活的 植物(Ref. 4p384)。动物中的一些蚂蚁会饲养特定的昆虫,如蚜虫:为他们提供保护并获取蚜虫的蜜汁。 ( Ref. 5p201) 又如动物和植物的互利共生,渡渡鸟 ( Raphuscalcullatus) 和大头树 ( Calvariam ajor) ,渡渡鸟为大头树提供可使种子萌发的强壮砂囊,大头树为渡渡鸟提供营养丰富的果实 ( Ref. 6p309) 。 以往认为互利共生这种紧密地的相互作用对于生物的作用还是较大的,大多数生态学教材中喜欢强调互利共生造成的协同进化效应,但不把互利共生关系做为最重要的种间关系。有意思的是生态学教材中虽然不把他认为是最主要的关系,但也常常强调在生态系统发育过程中负相互作用倾向于减少的趋势 ( Ref. 7p79) 。实际上这种趋势就是 后来新证据提供的互利共生在物种形成,生态系统形成,及生物史的一系列重大事件中起的决定作用的主要成因。但由于资料老旧(多数停留在50 年代以前 ),多 数教科书不可能让人认识到生物互利共生现象对生物所能起到的重要作用。近几十年来,各种方面发现全面改变了人们对互利共生问题的认识,对于学生来说全面认识互利共生所起的作用,对于理解生物学的基本现象和基本理论是十分重要。 互利共生的惊人力量:到了世纪中期一些惊人的有关互利共生的事实被各种科学探索揭示出来。人们开始对互利共生的认识发生重大改变:!。互利共生可以有很多途 径形成( Ref. 8p5) :最好的例子是生活在加勒比海的一种裸鳃类动物 ( nudibranch) 以海葵类 ( seaanem one) 作为食物,可是在这种软体 动物吃下那些刺细胞动物( cnidarian)后,海葵的触手及致命的刺细胞从这种蛞蝓 ( Anculapacifica) 的背上长出,成为了蛞蝓的致命武器。( Ref. 9p37110p1 两种生物的组织联系十分紧密就像是一种生物,最不可思议的是两者都可以正常繁殖,活像是希腊神话中的蛇发女妖美度沙。捕食关系居然可以被转化为生物间的互利共生,这是以往的生物学家没有想到的。 还有在人类的历史上微生物,寄生虫一直是人类的头号大敌,它和人类的恶性寄生关系 ( parasitism ) 产生了黑死病,伤寒等疾病 并让人无比恐惧。20 世纪抗生素和消毒剂的发明成了人类的福音,死于传染病的人数大大减少。人们动不动就服用抗生素,还有品种多样的打虫药,到处喷洒消毒剂,恨不得把这些寄生魔鬼斩尽杀绝。可是人类没有告别病痛的困扰。关节炎,营养

试论植物与微生物的互作

试论植物与微生物的互作 作者:梁建根, 竺利红, 施跃峰 作者单位:浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所,浙江杭州,310021 刊名: 现代农业科技 英文刊名:XIANDAI NONG YE KEJI 年,卷(期):2008,(20) 引用次数:0次 参考文献(8条) 1.LYNCHJ M The ILhizosphere 1990 2.牟金明.李万辉.张凤霞根系分泌物及其作用 1996(4) 3.LEMANCEAU P.CORBERAND T.GARDAN L Effect of two plant species.Flax(Ldnum usitatissinum L.)and tomato(Lycopersicon escuientum mill.)on the diversity of soilborne populations of fluorescent pseudomonas 1995(61) 4.涂书新.孙锦荷.郭智芬.谷峰植物根系分泌物与根际营养关系评述[期刊论文]-土壤与环境 2000(1) 5.郜红建.常江.张自立.丁士明.魏俊岭研究植物根系分泌物的方法[期刊论文]-植物生理学通讯 2003(1) 6.毛金水根围微生物对植物的生理和防病及生态学意义 1991(1) 7.王术.戴俊英.王伯伦.顾宜晴.王铮有效微生物群(EM)对水稻秧苗素质的影响[期刊论文]-沈阳农业大学学报2003(2) 8.占新华.蒋延惠.徐阳春微生物制剂促进植物生长机理的研究进展[期刊论文]-植物营养与肥料学报 1999(2) 相似文献(1条) 1.期刊论文盛江梅.吴小芹.SHENG Jiang-mei.WU Xiao-qin菌根真菌与植物根际微生物互作关系研究-西北林学院学报2007,22(5) 菌根真菌是自然生态系统中最重要的功能群之一,深入研究和揭示它与植物根际微生物间的互作关系,对进一步利用和调控根围微生物的相互作用,促进植物生长,维持农林生态系统的稳定具有重要意义.菌根真菌与某些根际有益微生物(如MHB、PGPR)具有协同促生关系.这些有益微生物可通过改变根际土壤微环境、提高根系对菌根真菌侵染的感受性等为菌根菌在根部的定殖创造有利条件;而菌根真菌则可通过改变根际土壤pH值、根际营养等方面影响根际微生物的群落结构.菌根真菌与土壤微生物通过相互促进或抑制,对宿主植物产生影响.目前,国内外关于菌根真菌与根际微生物互作中二者相互识别、协同作用的机理研究还处于探索阶段.快速发展的分子生物学技术为研究菌根围微生态区系提供了新的途径,将有助于科学有效地研究菌根围微生物之间的互作机制. 本文链接:https://www.doczj.com/doc/7c9941379.html,/Periodical_ahny200820221.aspx 下载时间:2010年5月10日

七大共生动物

七大共生动物 世界上有很多动物都不可能会在一起,却还是在组合在一起,但最不可思议的确是一些鸟类。等等,什么?你说的是那些整天飞来飞去,看见一点危险就逃跑的动物吗?正是它们。它们已经都爬到鳄鱼嘴里给它清洁牙齿上,还在水牛,鹿,河马,大象,斑马背上休息呢,甚至还跟蚂蚁住在一起。现在我们来讲讲鸟类的共生现象。

1、鸻和鳄鱼 这听起来就像是童话故事(但事实上都可以追溯到几千年前了)一只鳄鱼张开嘴,让小鸟进来,这时……怎么了?“牙齿吱吱响”,是它生吞了这只笨鸟吗?令人惊讶的是,在小鸟从鳄鱼嘴里挑拣肉的时候,它一动也不动。这让鳄鱼的牙齿变得干净了,能防止感染,还给饥饿的小鸟提供了食物,虽然在某种程度上有点恐怖。

2、响蜜鴷和蜜獾 响蜜鴷鸟有一个难题:它想进入蜂窝多汁的莲雾内侧,却不能直接进去。它已经学会了等其他掠食者陷进去,自己就等着分点儿残余的。蜜獾(如上所示)就是这种掠食者,跟响蜜鴷共同分享,但这种鸟也会带人类去找蜂窝。有了这种神奇的鸟,一个本地人找到蜂蜜的时间就会快上3倍。

3、白鹭和其他任何动物 白鹭超级一视同仁(在共生机会上)它们会落在各种大型哺乳动物的背上,挑它们皮毛、皮肤里的寄生虫来喂饱自己,同时也能让这些动物减轻负担,不然走路的时候它们就会拍自己的背。而且,据推测,白鹭对环境变化更为敏感,也比它们的伙伴更为警惕,这样,在有侵入者或有危险的时候,它们就能提早预告。

4、红嘴牛椋鸟和斑马 跟白鹭一样,红嘴牛椋鸟也免费给伙伴清理虱子、蜱还有其他烦恼的东西,但尤为重要的是,当入侵者靠近时,它们飞行的尖叫声,毕竟,相比其他大型哺乳动物(比如上面所示的大象和河马),斑马更易受到潜在侵略者的惊吓。然而,它们的行为并不总是有利于伙伴的:有人怀疑它们有时会咬开斑马背上的伤口,滋生更多寄生虫,好作为自己以后的食物。

共生关系

共生关系 共生关系-概述 小丑鱼和海葵之间存在互利的共生关系 共生关系是指两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。动物、植物、菌类以及三者中任意两者之间都存在“共生”。在共生关系中,一方为另一方提供有利于生存的帮助,同时也获得对方的帮助。有的共生生物紧密缠绕在一起,让人们很难将二者区分开来。在植物和动物共生的例子中,我们往往很难判断这些生物究竟是植物,还是动物。 共生生物可不是一起生活、一起工作、和谐共处的卡通角色。大部分共生生物并不知道自己正在帮助另一种生物,它们只是选择了对自身最有利的生存方式,这是物种自然选择的本能行为。 人类其实也是共生生物。没有共生现象,地球上可能就不会存在生命。也许正是共生关系推动了多细胞生物的进化。有的科学家认为整个地球就是个巨大的共生有机体。但共生关系有时看起来很奇怪。[1] 共生关系-形式 共生关系的形式有许多种。有的共生生物需要借助共生关系来维系生命,这属于专性共生关系。有的共生关系只是提高了共生生物的生存几率,但并不是必须的,这叫做兼性共生关系。共生关系有时是不对称的,在共生关系中很可能出现一种生物是专性共生而另一种生物是兼性共生的现象。 传统定义中的“密切接触”也值得仔细推敲。大多数情况下,这种关系很简单——一个生物直接长在另一生物之上或另一生物体内。但生物学家认为两种生物如果存在某种生物化学关系,比如产生并分享酶、蛋白质、气体或其他化合物,那么它们也可以被视为共生生物。 共生关系还分为内共生关系和外共生关系。内共生关系是指一种生物长在另一生物体内,生物学家所说的“体内”是指生物体的细胞之间或身体组织里面(比如鞭毛虫的例子)。外共生是关系指一种生物长在另一种生物之外。(某种生物长在另一种生物的消化道内应该属于外共生,因为这种情况显然不符合生物学家对于内共生关系的定义。

共生微生物与人类健康关系

共生微生物与人类健康关系 电商143 吴皓晨2014011344 随着科学的发展和人们对心理学的深入了解,研究者从物种起源进化分化的层面上发现,思想和行为的变化不仅取决于人类遗传因素,还取决于与其相互作用的环境因素。城市化使生活环境发生根本改变、教育引导人们对卫生问题的观念发生变化、经济上彻底改变城镇居民的饮食习惯等外环境因素可能成为心理学和行为学更值得关注的内容。上述环境变量与“卫生假说”有着不可分割的联系,都可能引起人类行为的变化。 在人的身体内,住着数以万亿计的细菌和其他微生物。它们寄生在人们的皮肤、生殖器、口腔,特别是肠道等部位。实际上,人体细胞并不是人体内数量最多的细胞,共生细菌的数量是人体细胞的10倍。由微生物细胞和它们所包含的基因组成的细菌群落,不仅不会危害我们的健康,反而对人体有益,能帮助身体进行消化、生长和防御。人体内的共生菌分布很广,理论上,任何可以和环境接触的地方都有共生菌的存在——皮肤,眼睛,呼吸道黏膜上都存在着不同的微生物。在健康人体内,肠道微生物处于一个动态的平衡状态,然而在当今社会,日益恶化的环境中,除抗生素以及各种药物的滥用外,容易让我们忽略了食物防腐剂、食品保鲜剂、食品色素等都严重破坏着人类与微生物共生的动态平衡。同时人们饮食的不规律、偏食、过多食用带有杀虫剂的蔬果,以及工作生活压力导致的紧张焦虑等都会破坏肠道微生物的平衡,最终导致各种各样的生理和心理疾患的发生。 不过,它们大多数存在于消化系统,尤其是大肠里。这些共生菌与我们互利互惠,建立起双赢的关系。一方面,我们温暖湿润的脏器为它们提供相对安全稳定的生活环境以及丰富的营养物质;另一方面,这些细菌参与食物消化代谢、帮助我们抵御外敌,对人体健康有着重要意义。所以有人把它们称为“被遗忘的器官”。 2003年,我们发现动物的某些行为受微生物调控,服用特定有益微生物之后,争食好斗的动物变得温顺。2005 年,我们将这一研究扩展到研究自杀和杀人与微生物的关系上,得出的结论是: 除了基本本能之外,人类的大部分行为并非遗传,而是后天微生物“感染”所致。进一步的研究发现,微生物可以调控人的血压、血脂甚至血糖的高低,可以决定人能否有效吸收足够的矿物质、能否获得足够的好的神经递质。某些特定微生物还能决定人的冲动与否。肠道微生物在肠脑中的变化,在很大程度上可以改变某些动物的天性(行为),比如温顺的草食动物可以变成凶猛的斗牛、老鼠的天敌——猫可以与老鼠和睦相处。十分有趣的是,这些微生物的作用在人类身上也完美再现了上述效果。微生物对人的心理压力和抑郁状态有显著的缓解作用。 广泛分布于人体的微生物在千百万年的进化中和人类互惠共生。尤其是肠道微生物,其庞大的数目和基因组也为人类健康提供了很好的屏障和保护调节机制。目前的研究表明,肠道菌群结构与很多疾病相关。因此,更好的了解肠道菌群与疾病之间的关系,为我们更好的保护自身健康,预防疾病和治疗提供了直接有效的方法和手段。通过调节肠道菌群的平衡来预防和治疗疾病,尤其是消化道疾病必将是今后很长一段时间内的研究热点和应用方向。

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