菌根1
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第9章菌根技术第一节菌根的概念及类型一、菌根的概念•菌根(mycorrhiza)是植物的根系与土壤真菌形成的一种互惠共生体系。
•菌根形成后菌根真菌从植物体内获取必要的碳水2菌根形成后菌根真菌植物体内获取要的碳水化合物及其他营养物质,而植物也从真菌那里得到所需的营养及水分,从而它们达到一种互利互助,互通有无的高度统一的关系,菌根既具有一般植物根系所具有的特征,又有专性真菌所具有的特征。
因此,菌根被认为是植物与菌根真菌共同进化的产物。
二、菌根的主要类型•根据菌根形态学及鹪剖学特征的不同可把菌根分为3个主要类型:外生型菌根、内生型菌根和内外生型菌根。
3•目前,研究最多的是外生型菌根和内生型菌根中的丛枝菌根。
(1)外生型茵根(ectomycorrhiza)•外生型菌根又称菌套菌根,它是菌根真菌的菌丝体包围宿主植物尚未木栓化的营养根,其菌丝不穿透宿主植物的细胞壁,在宿主植物细胞壁之间蔓延生长。
•外生菌根具有以下主要特征:•①在植物营养根表面,形成一层由菌根真菌的菌丝体4紧密交织而形成的菌套,在菌套表面往往有特征不同的外延菌丝;•②在根皮层细胞闯,由于菌丝体的生长,宿主植物外皮层细胞一个个地被真菌菌丝所包围,形成了网格状的结构,称之为“哈蒂氏网”;•③宿主植物营养根通常变短、变粗、变脆;•④植物营养根发生明显的颜色变化;•⑤营养根无根冠和根毛。
5外生菌根根据真菌、树种和环境的不同,会形成不同形状的菌根形态。
如棒状、二叉状、羽状、塔状、疣状或块状等(图9.2)。
6•外生菌根的颜色就是菌套的颜色,新鲜菌根的颜色十分繁多,这也是外生菌根重要的形态特征之一。
其颜色的变化主要取决于菌根真菌菌丝的颜色、菌套的厚度和树木营养根的底色。
但受真菌菌丝体颜色的影响最大。
•土生空团菌菌丝为黑色形成的菌根就是7土生空团菌,菌丝为黑色,形成的菌根就是黑色;•卷边桩菇菌丝为浅黄褐色,形成的菌根多为黄褐色;•彩色豆马勃菌丝为黄褐色,形成的菌根也是黄褐色。
菌根真菌对植物生长和发育的影响及其调控机制植物为了能够获得足够的营养和水分,往往需要与其他生物进行共生关系。
其中,与植物最为紧密的共生关系就是菌根共生。
菌根是指植物根部被菌根真菌侵染后形成的一种生理现象,对于植物生长发育、营养摄取和环境适应等方面都有重要影响。
一、菌根真菌的作用1. 帮助植物吸收营养菌根真菌的菌丝可以侵染到植物根部中,与植物根毛形成一种生物复合体,能够增加植物的营养吸收能力。
菌根真菌通过氧化还原反应释放有机酸和其他溶解液,可以解除土壤中某些不易吸收的营养元素,使其变为植物可吸收的离子,并使根系扩张更广,掌握更多的水分和微量元素。
2. 提高植物抗逆性菌根真菌在侵染植物根部之后可以分泌多种生物活性物质,这些物质能够诱发植物体内产生抗逆蛋白,提高植物的抗逆性。
同时,菌根真菌还可以刺激植物产生多种生长调节物质,如赤霉素等,促进植物生长发育。
3. 促进植物光合作用菌根真菌能够为植物根系提供足够的营养和水分,使植物能够更好地进行光合作用。
同时,菌根真菌还可以通过其菌丝与植物根毛之间的信号交流,调节植物的光合作用和光能利用效率。
4. 暴露特定信号分子共生菌根真菌能够分泌一些独特的信号分子,例如嘌呤核苷酸,这些信号分子能够与植物体内的客体感受器相互作用,从而诱导植物产生钙浓度变化等响应,以增加两者之间的交互性。
二、菌根真菌的调控机制1. 信号传导在植物与菌根真菌之间的共生关系中,信号传导是一个重要的机制。
植物根系会分泌一些化合物,包括激素、酶和几种碳水化合物等,这些物质在分别与菌根真菌菌丝的细胞壁和细胞膜中特异的受体相互作用时,会调节共生关系的发展。
2. 信号感受器在植物与菌根真菌共生过程中,植物根系中的感受器至关重要。
信号感受器包括钙感受器、激素感受器和病原体感受器,对植物与菌根真菌的共生过程中所发生的一系列信号变化进行感知,是维持共生关系的基础。
3. 基因表达在菌根真菌与植物共生关系中,大量基因的表达被调控。
菌根真菌的共生机制及其在植物生长发育中的作用植物与真菌的共生关系在自然界中十分常见,而菌根真菌作为其中的一种,不仅能促进植物的生长发育,还能改善土壤环境,提高土壤质量。
本文将探讨菌根真菌的共生机制及其在植物生长发育中的作用。
一、菌根真菌的共生机制菌根真菌与植物形成共生关系的过程,涉及到一系列复杂的生物学和生态学过程。
总的来说,菌根真菌对植物的生长发育有以下三种主要的促进作用:1、增加植物的吸收面积及其养分吸收量菌根真菌普遍寄生在植物根部,并形成了一种称为菌根的结构。
这种结构能扩大植物根系的吸收面积,增加植物与土壤的接触面积,提高了植物的养分吸收效率。
菌根真菌可以通过一些生物化学作用,如分泌酶类物质、改变土壤pH值等,增加了土壤中某些必需元素的有效性,并且能够促进植物对氮、磷、钾等元素的吸收。
2、提高植物对病虫害的抵抗力菌根真菌能够有效地增加植物的免疫能力,提高植物对病虫害、干旱、高温等环境胁迫的适应性能力。
此外,它们还可以通过抑制或杀死土壤中一些植物病原微生物(如枯草杆菌、南方根结线虫等),来保护植物的生长和发育。
3、改善土壤环境及其质量菌根真菌在土壤中的生长会形成一种有机质,称为菌丝体。
这种有机质可以促进土壤结构的稳定和改善土壤质量,进而提高土壤中的微生物多样性和氮循环、碳循环等生物地球化学循环过程的速率和效率,维护土壤生态系统的稳定性和健康性。
二、菌根真菌在植物生长发育中的作用菌根真菌与其寄主植物之间的共生关系,对于植物的生长和发育具有重要的影响。
在植物生长发育的不同阶段,菌根真菌有不同的作用。
1、初生阶段在植物的初生阶段,菌根真菌主要对植物的萌发和幼苗生长有着重要的影响。
它可以对苗期幼根的细胞分裂、细胞增生、根毛的生成等方面进行调控,从而加速植物的萌发和幼苗的生长。
2、生长阶段在植物的生长阶段,菌根真菌主要是通过提供养分、抗病的作用以及促进植物代谢的调节等方面促进植物生长发育。
在这个过程中,菌根真菌通过增加光合产物、刺激植物光合作用进程等方式为植物提供养分,提高植物根系的发育状态,增强植物的适应性和胁迫耐受能力。
外生菌根在农林业上的应用外生菌根在农林业上的应用基金项目江苏省林业三新工程(lysx06);中央财政林业科技推广示范资金(TK28号)。
作者简介鲍瑾(1989-),女,安徽场山人,硕士研究生,研究方向:园林植物栽培学。
★通讯作者,研究员,从事薄壳山核桃等干果育种栽培方面的研究。
菌根是土壤中的真菌与植物根系形成的一种共生体,广泛存在于各种生态系统中。
菌根可促进植物生长,增加植物对营养元素的吸收, 提高光合作用速率和水分利用效率,同时对提高林分生产力具有重要作用。
根据菌根形态和解剖学特征,将菌根分为外生菌根、内生菌根和内外生菌根3种主要类型。
外生菌根的特征是真菌不能侵染到根皮层细胞内,只在营养根表面形成菌套,同时侵入根的皮层细胞间隙形成哈蒂氏网。
1外生菌根的作用機理1.1提高宿主植物对土壤中养分的吸收能力外生菌根可提高植物对土壤中养分的吸收效率,显著改善土壤。
由于外生菌根的外生菌丝、菌丝套、菌索及其数量、长度、体积均远远超过根毛,显著扩大植物根对土壤的接触而积和吸收面积,提高土壤磷的吸收和有效性, 吸收土壤中的氮,将有机态氮转换成植物可利用的无机氮。
1.2增强寄主植物在逆境条件下的生存能力植物的逆境生长环境主要有土壤盐碱化、有毒物质含量高、干旱、寒冷、高温等不利于植物生长的条件。
植物在不良条件下与外生菌根形成共生关系,能极大地提高对不良生长环境的适应能力o外生菌根通过扩大植物根系吸收表而积,增加寄主植物对水分和养分的吸收,促进植物体内元素平衡,产生生长调节物质,改善植物细胞生理代谢,降解储存于土壤中的有毒物质等途径,改善植物体内营养状况,调节根部微生物环境,提高寄主的抗逆能力。
1.3增强寄主植物抗病力外生菌根抵抗病害的途径是多方面的,主要有外生菌根真菌的阻隔作用、菌根周围微生物群落的保护作用、菌根真菌诱导植物产生次生代谢产物等。
外生菌根真菌侵入植物根以后可以形成一些保护植物根系的结构。
外生菌根真菌对病原物具有重寄生作用,可通过侵入锥穿入病原菌菌丝行寄生生活。
植物菌根对植物光合作用及生长的影响
植物菌根是一种利用植物根系提供的营养而生长的真菌,与植物根系形成共生
关系。
这种关系主要表现在菌根菌(mycorrhizal fungus)能为植物提供养分(如磷
和氮)的同时,植物也向菌根菌输送一部分固定的碳,这样就形成了一种互利共生的关系。
在光合作用中,植物将光能转化为化学能并储存在有机化合物中,这能够促进
植物的生长和发育,使其具备更强的应对外界环境的能力。
植物菌根对植物光合作用的影响主要表现在两方面:
1. 提高光合效率
植物菌根能够通过增加植物根系的利用面积而促进养分的吸收,尤其是磷的吸收。
此外,菌根菌所分泌的植物生长有关的激素,如茉莉酸和赤霉素等,也有助于植物的生长和发育。
这样就能够提高植物的光合效率,促进植物体内有机物质的合成。
2. 增加植物耐受性
植物菌根除了能够增加植物光合效率外,还能够增加植物的耐受性。
研究表明,菌根菌能够增加植物的抗逆性,如抗旱性、耐寒性、耐盐性和抗病性等。
这主要是因为菌根菌通过为植物提供养分和化感物质,促进了植物体内保护机制的增强。
此外,植物菌根还能促进植物的根系生长,从而增加植物的吸收面积和吸收能力。
菌根菌在植物根系上形成的菌实体和菌根毛也能够增加植物根系表面积,从而提高植物对光和水的利用效率。
总之,植物菌根对植物光合作用及生长有着重要的影响。
它可以提高植物的光
合效率和产量,同时增加植物的抗逆性,使植物更能适应环境的变化。
因此,在植物生产中,应当注重菌根菌的利用与培育,以提高农作物的产量和品质。
谁看过这篇博文正文字体大小:大中小国内纯培养出的第一个美味牛肝菌子实体(2011-06-12 09:18:56)转载▼分类:菌根食用菌标签:美味牛肝菌子实体纯培养2008年2008年2009年*已在2011年的International Journal of Medicial Mushroomsi(国际药用菌)杂志上发表分享分享到新浪Qing(奖)顶阅读(37)┊评论(0)┊收藏(0) ┊转载(0) ┊顶▼┊打印┊举报已投稿排行榜圈子到:转载列表:转载转载是分享博文的一种常用方式...前一篇:野生食用菌种质资源采集过程中应注意的几个问题后一篇:与菌根食用菌有关的几个专业术语评论重要提示:警惕虚假中奖信息|[商讯]欧洲杯,有红牛更从容![发评论]发评论[商讯]爱心签名换梦想,天天派奖|[商讯]提高博客人气新方法发评论以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。
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(V a r m a A.&H o c k B.1998)•2.菌根食用菌(E d i b l e M y c o r r h i z a lm u s h r o o m):一类能与植物的活根形成菌根的可食用的大型真菌的总称。
•3.菌根菌(M y c o r r h i z a l f u n g u s):一类能与植物的活根形成菌根结构的真菌的总称,包括外生菌根、内生菌根等。
菌根对植物生长及生态系统作用研究植物生长和发育是一个复杂的过程,涉及到许多因素。
其中,菌根化对于植物生长和生态系统的作用日益受到科学家们的重视。
本文将探讨菌根对植物生长及生态系统作用的研究。
一、什么是菌根菌根是植物与真菌之间互惠互利的一种关系,常见的有两类:一是根状菌根,由菌丝侵入植物根系外皮细胞形成。
另一种是鞘菌根,由真菌形成外鞘与植株根发生一定形态上的融合。
两种关系都能促进植物的生长和营养吸收,但又有所不同。
二、菌根对植物生长的影响1.营养吸收与素质改善菌根能够促进植物根系的营养吸收,当真菌菌丝进入植物根系时,会与植物根系统成为朋友而不是敌人,使植物更好地吸收土壤中的水和养分,同时真菌从植物根系中吸收有机物软化成简单营养,与植物分享。
菌根对施肥量和使用效果有一定影响。
因此,菌根有助于提高植物的营养水平和质量。
2.促进植物生长菌根通过与植物根系形成互利共生,有助于提高植物的光合作用效率和控制土壤中的真菌繁殖,从而促进植物生长和发育。
3.增强植物对环境的适应性菌根对环境条件的适应性比单一植物更大,有助于抵御抗病能力过低的植物病原菌的侵袭,从而减少植物的生长障碍和死亡。
同时因菌根能促进植物对环境的适应性,有望提高植物经济性状、农产品产量和质量等。
三、菌根对生态系统的作用1.维持生态系统平衡在自然界中,许多物种的相互依存性关系对于维护生态系统的平衡非常重要,其中菌根的作用尤为关键。
菌根能帮助植物控制土壤中的真菌数量并抑制土地退化,保持生态系统的平衡,使生态系统与其环境更加和谐和平衡。
2.增强生态系统的可持续性菌根对生态系统可以增强其可持续性和稳定性。
通过促进植物的生长和提高生态系统的种类和数量,菌根可以帮助维护生态系统的稳定性和生态多样性。
这可以减少采摘和破坏自然环境带来的影响,从而延长生态系统的寿命和可持续性。
四、结论总之,菌根对植物的生长以及对生态系统的作用研究具有非常重要的意义。
通过各种科学实验,我们可以更深入地了解菌根的生物学机制和植物与环境之间的关系。
根瘤与菌根
一、根瘤:根瘤的形成是由于土壤中的根瘤菌侵入到根部组织所引起的。
根瘤细菌首先侵入根毛,然后进入根的皮层,并在皮层内大量繁殖,皮层细胞受到刺激而大量分裂,使细胞数目和体积增大,皮层膨大,向外突出形成根瘤。
作用:将大气中游离的氮(N2)转变为(NH3)。
二、菌根:同真菌共生的根。
根据菌丝在根中存在部位分为三种:外生菌根、内生菌根、内外生菌根。
(一)外生菌根:真菌菌丝包被在幼根表面,或进入皮层细胞间隙,代替根毛的作用,扩大了根系的吸收面积。
不具根毛。
(二)内生菌根:菌丝侵入到皮层的细胞腔内和细胞间隙中,根尖有根毛,外形呈瘤状突起。
(三)内外生菌根:菌丝不仅包围根尖,还侵入到皮层细胞的细胞腔及腔间隙中。
中国菌根食用菌名录引言:菌根食用菌是指与植物根系形成共生关系的真菌,它们与植物之间形成了互惠互利的共生关系。
菌根食用菌在生态系统中扮演着重要的角色,它们不仅对植物生长和发育有积极的促进作用,还对土壤生态系统的平衡和稳定起着重要作用。
近年来,随着人们对菌根食用菌生态学和生物学的深入研究,它们在农业生产和生态保护方面的重要性和应用前景越来越受到。
列举:中国是菌根食用菌资源非常丰富的国家,其中一些具有代表性的菌根食用菌种类及其特点如下:1、松茸(Tricholoma matsutake):松茸是一种珍贵的菌根食用菌,主要分布在中国的东北地区。
它具有浓郁的香味和独特的口感,被视为高级食材之一,对于增强免疫力和调节肠胃有很好的效果。
2、灵芝(Ganoderma lucidum):灵芝是中国传统的药用菌,具有很高的药用价值。
它主要分布在中国的东部地区,具有滋补强身、提高免疫力、抗肿瘤等多种功效。
3、冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis):冬虫夏草是一种名贵的中药材,主要分布在中国的高海拔地区。
它具有益肾补肺、止血化痰等功效,被广泛应用于中医临床。
4、香菇(Lentinus edodes):香菇是一种常见的食用菌,广泛分布于中国各地。
它具有高蛋白、低脂肪、多糖等特点,被认为具有降低血压、降低胆固醇等多种保健功能。
5、黑木耳(Auricularia auricula):黑木耳是一种营养丰富的食用菌,主要分布于中国的东部地区。
它含有丰富的膳食纤维和矿物质,有助于清肠排毒、降血压、降血糖等。
总结:本文对中国境内的菌根食用菌进行了简要概述,介绍了其中几种具有代表性的种类及其特点。
这些菌根食用菌在中国分布广泛,具有丰富的营养价值和药用价值,成为了中国重要的生物资源。
随着人们对菌根食用菌的认知不断提高,它们的生态学作用和应用前景也逐渐受到了。
这些食用菌不仅在促进植物生长、提高农产品产量方面发挥重要作用,还在医学、保健和食品等领域具有广泛的应用。
菌根的名词解释植物学菌根是植物学上一个重要的名词,它指的是植物根系与真菌共生形成的一种复合体。
菌根对植物的生长发育和生态系统的稳定起着重要的作用。
一、菌根的类型菌根按照植物与真菌的共生程度可以分为两种类型:外生菌根和内生菌根。
1. 外生菌根外生菌根是植物根系与真菌菌丝建立起结构上的共生,但不侵入植物根的内部。
这种菌根多见于乔木、灌木及部分草本植物。
外生菌根能增大植物根系表面积,提高植物的养分吸收速率,尤其对矿质养分吸收非常有效。
2. 内生菌根内生菌根是植物根系与真菌菌丝进入植物根的内部形成的一种共生结构。
内生菌根进一步分为两种类型:外围内生菌根和内生菌根。
(1)外围内生菌根外围内生菌根是指真菌菌丝紧贴植物根形成一层菌鞘,菌鞘与植物根系不相连。
这种菌根多见于禾本科植物。
菌鞘能增加植物根系的吸收面积,促进植物的养分吸收。
(2)内生菌根内生菌根是指真菌菌丝穿透植物根壁形成菌丝鞭毛与植物细胞形成共生结构。
这种菌根多见于杂草和一些庭园植物中。
内生菌根能与植物根系建立更为密切的关系,促进营养物质的传递和植物的生长。
二、菌根的形成过程菌根的形成主要经历三个阶段:诱导期、发展期和稳定期。
1. 诱导期诱导期是指真菌通过分泌化合物激活植物根系细胞,使其分泌出锁定真菌的化合物,并吸引真菌菌丝向植物根迁移。
这个过程中,真菌会通过根毛进入植物根,形成付于根尖的菌丝。
2. 发展期发展期是指真菌在植物根内形成复杂的菌丛,并把菌丝穿透到植物细胞内。
在这个过程中,真菌与植物根形成了密切的结合,彼此之间通过特殊的结构连接。
3. 稳定期稳定期是指真菌与植物根系共生形成的菌根进一步加强,形成稳定的共生结构。
这个时期中,真菌与植物互利共生,真菌为植物提供养分和水分,而植物为真菌提供有机物质。
三、菌根的生态功能菌根在生态系统中起着重要的作用,主要体现在以下几个方面:1. 促进养分吸收菌根能增大植物根系表面积和吸收器官体积,提高植物对养分的吸收能力。
菌根对作物生长的促进作用研究植物生长过程中,微生物是不可或缺的一部分,而其中的菌根在植物生长中扮演着重要的角色。
菌根是指植物根系与真菌之间建立的一种共生关系,主要分为两种,分别为附生菌根和内生菌根。
菌根对植物生长的促进作用一直是各种研究的热点,本文将从菌根对作物的生长促进作用、菌根与植物生长的关系、菌根对生态环境的影响等方面进行探讨。
一、菌根对作物的生长促进作用1. 提高养分吸收效率菌根与植物根系紧密结合,形成一种完整的系统,能够吸收和转运土壤中的养分元素,使作物更好地吸收和利用这些养分,有助于提高作物的生长速度和产量。
土壤中养分元素对于作物生长来说非常重要,因此,菌根的存在能够有效提高作物对养分元素的利用率。
2. 抗逆能力菌根能够帮助作物抵御逆境,如干旱、营养缺乏、土壤酸碱度过高或过低等,从而提高作物生长的抗逆性,增加作物的耐受能力。
通过研究发现,菌根可以将一些养分元素固定在土壤中,从而减少这些元素在土壤中的流失,进一步保护土壤并保持其生物多样性。
3. 促进根系发育菌根能够促进植物根系的发育,可以增加植物的养分吸收面积和根系的根毛长度,从而提高作物生长的营养水平。
通过研究发现,菌根与植物的共生关系可以增加根毛表面积,增加养分吸收面积和根系的根毛长度。
此外,菌根还可以分泌一些物质,如生长素等,促进植物的生长和发育。
二、菌根与植物生长的关系1. 益菌导向菌根与植物根系之间的共生关系具有互惠互利的特点。
植物通过向菌根提供所需的碳水化合物等物质,使菌根能够更好地生存和繁殖。
而菌根则为植物提供有益的脂质类物质、维生素和养分,从而促进植物的生长。
因此,我们可以看出菌根与植物生长之间的关系是相辅相成、益菌导向的。
2. 多重促进作用除了直接的养分提供和改善土壤生态环境的作用外,菌根对植物的生长还有着多方面的促进作用。
如抗逆性能的提高、生长调节剂的分泌以及群体防御能力的增强等。
因此,可以看出菌根与植物生长之间的关系是十分密切的,并且具有多种促进作用。
真菌与植物共生真菌与植物之间存在一种特殊的互惠共生关系,即真菌与植物共生。
这种共生关系被称为菌根,是一种古老而普遍存在于自然界的现象。
菌根可以被分为两类,分别是外生菌根和内生菌根。
本文将介绍真菌与植物共生的重要性、菌根的形成机制以及菌根对植物生长和环境的影响。
一、真菌与植物共生的重要性真菌与植物共生的重要性在于其对植物的生长发育和生态系统的功能起到了重要的影响。
首先,菌根能够增加植物的营养吸收。
真菌会通过其菌丝网络与植物根系相连,形成一个巨大的吸收表面积,提供了更多的根际土壤负荷和膨大根的吸收表面积,使植物能够更好地吸收土壤中的水分和营养物质,特别是磷、氮等微量元素。
其次,菌根还能提高植物的免疫能力。
真菌通过与植物的共生以及释放一些生物活性物质,能够增强植物的抗病抗虫能力,起到一定程度的保护作用。
此外,菌根还能促进植物的根系生长和植物体对环境因变的适应能力。
二、菌根的形成机制菌根形成的机制十分复杂,主要包括物质信号的识别、信号传递和组织发育等过程。
首先,真菌和植物之间通过根外分泌物进行物质信号的交流。
根外分泌物中存在着一些特定的信号物质,能够被双方识别和感应。
植物根系分泌出的一些化合物能够引导真菌感应菌根形成。
其次,菌根形成需要真菌通过植物根系进入植物体内。
真菌菌丝会穿过植物根的表皮细胞,进入植物根系内部。
在进入植物体内后,真菌会与植物根系进行互利共生。
三、菌根对植物生长和环境的影响菌根对植物的生长和环境有着显著的影响。
首先,菌根能够增加植物的养分吸收能力。
植物与真菌共生后,真菌通过菌丝网络将养分传输到植物体内,从而提高植物对土壤养分的吸收效率。
其次,菌根能够改善植物的抗逆性。
真菌能够分泌一些生物活性物质,增强植物的抗病抗虫能力,使植物在逆境下更具生存能力。
此外,菌根还能够增加土壤的肥力,增加土壤的保水能力,改善土壤结构,有利于植物的生长和发育。
最后,菌根还能够促进植物的生长和发育。
真菌通过菌丝网络提供了更广阔的土壤接触面积,帮助植物吸收更多的水分和营养物质,提高了植物的生长速度和生物量。
菌根的概念菌根的概念菌根就是一类土壤有益真菌与植物吸收根共生形成的复合吸收器官——真菌植物根。
菌根既具有植物根的某些特性,又具有专化真菌的某些特性。
真菌通过菌根从植物吸收根皮层组织获得必需的生长物质,同时又通过菌根帮助植物从土壤中吸收水肥,确保其正常生长和发育。
由此可见,菌根这种联合体中,共生的双方均在获得营养的同时,也为对方的生存做出了贡献。
菌根对植物非常重要.在长期的进化过程中菌根已成为植物存活的决定因素及其生活的自然供养体系。
菌根有什么作用菌根的作用可概括为以下六点。
(一)提高植物根系吸收水、肥的能力菌根以两种方式提高植物根系的吸收能力,一是通过保护吸收根、延长其寿命,植物普通吸收根主要依靠根毛吸收水、肥,根毛寿命很短,仅10~20天就死亡,随着幼根的生长不断形成新的根毛代替死亡的根毛,因此,其吸收能力弱且不稳定,而形成菌根后,以菌根代替根毛吸收水、肥,菌根的寿命比根毛长得多,而且其吸收能力强且稳定。
二是通过扩大根系的吸收面积,菌根多分支的菌丝套、外伸菌丝、菌丝束和根状菌索在土壤中纵横交错,形成庞大的菌丝网,其吸收面积要比没有菌根、仅依靠根毛吸收的总面积大得多,因此可以吸收更大土壤范围内的水分和养分。
(二)提高植物对矿物质和有机质的分解和利用菌根在生长、存活过程中能分泌多种酶,如磷酸酶、纤维素酶、过氧化氢酶、蛋白酶等,来分解土壤中不溶解的矿物质和有机质,直接分解利用有机物和氮、磷、钾、硫、锌、铜等多种矿物元素,改善植物体内养分状况,在菌根的帮助下,植物可以从未风化的矿物质,如磷灰石、石灰石、长石中吸收养分,也可以从泥炭、粗腐殖质、木质素和蛋白质等有机化合物中吸取所需营养物质,从而提高了植物对土壤养分的利用率。
(三)分泌生长激素和生长调节素,促进植物生长菌根在生长、存活过程中产生多种天然生长刺激素,包括生长素,如吲哚乙酸、细胞分裂素、赤霉素和生长调节素如维生素B等,调节植物体内养分运转,促进植物生根、生长和发育。
菌根科技名词定义定义1:真菌与高等植物根系的结合而形成的一种共生现象。
所属学科:地理学(一级学科);生物地理学(二级学科)定义2:由真菌侵染高等植物根部而形成的共生体系,分为外生菌根和内生菌根两类。
所属学科:土壤学(一级学科);土壤生物与土壤生物化学(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片菌根是指土壤中某些真菌与植物根的共生体。
菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体,并各有形态特征,这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。
菌根的作用主要是扩大根系吸收面,增加对原根毛吸收范围外的元素(特别是磷)的吸收能力。
菌根真菌菌丝体既向根周土壤扩展,又与寄主植物组织相通,一方面从寄主植物中吸收糖类等有机物质作为自己的营养,另一方面又从土壤中吸收养分、水分供给植物。
简介能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌,大部分属担子菌亚门,小部分属子囊菌亚门。
菌根真菌的寄主有木本和草本植物约2000种。
菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体,并各有形态特征,这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。
兰科植物的种子萌发,若没有菌根真菌共生,则不能成苗;杜鹃科植物若没有菌根真菌的共生,则植物发育不良。
内生菌根菌与植物间长期的共同演化,其展现出的外观特徵与生态机能等都与其它的菌类有明显的不同,惟这群土壤微生物因为没有醒目的子实体,因此较无法吸引人们的注意,然而它们却在生态系中扮演著重要的角色。
随著生物学家的探索,它们的基本生物学特性和它们如何与植物产生互利共生之机制,渐渐为大家所了解,然而我们至今却仍然无法预测它在人为过度干扰的生态系中将如何继续完成其任务。
土壤、阳光、空气和水是植物生长的重要元素,尤其是土壤之於树木更是不可或缺的基础,它提供植物体固著及供给其生长所需的养分来源。
原来这些松树的树根会和一种菌根菌形成共生关系,而结合成独特的菌根。
菌根菌的菌丝能交织成鞘套式的结构,将松树幼根外表包起来,菌鞘套内和幼根接触的菌丝,会侵入幼根间隙,菌鞘外的菌丝则呈绒毛状向四周岩石细缝或土壤延伸,将土壤和根系紧紧结合,以其巨大的表面,帮助植物吸收悬崖上的无机物质,并能从泥炭、腐植质、木质素和蛋白质等有机物中吸收被分解的养分,使得松树能在极端恶劣的环境下,依然挺拔傲立。
世界上的植物,从苔藓植物、蕨类、裸子植物到被子植物,都可以和囊丛枝菌根菌共生,1980年初期,菌根学家几乎认为已能瞭解植物和其共生菌根间的关系,然而随著后续学者调查次数的增加,却发现了愈来愈多先前所未知的区域。
菌根(mycorrhizae)--土壤中某些真菌与植物根的共生体。
凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌,大部分属担子菌亚门,小部分属子囊菌亚门。
菌根真菌的寄主有木本和草本植物约2000种。
菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体,并各有形态特征,这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。
菌根的作用主要是扩大根系吸收面,增加对原根毛吸收范围外的元素(特别是磷)的吸收能力。
菌根真菌菌丝体既向根周土壤扩展,又与寄主植物组织相通,一方面从寄主植物中吸收糖类等有机物质作为自己的营养,另一方面又从土壤中吸收养分、水分供给植物。
某些菌根具有合成生物活性物质的能力(如合成维生素、赤霉素、细胞分裂素、植物生长激素、酶类以及抗生素等),不仅能促进植物良好生长,而且能提高植物的抗病能力。
某些菌根真菌的生活史中所形成的子实体,能为人类提供食用和药用的菌类资源(如乳菇属、红菇属)。
分类根据形态和解剖学的特征,又把菌根分为外生菌根(ectomycorrhizae)和内生菌根(endomycorrhizae)两大类。
外生菌根外生菌根的特征是真菌菌丝不伸入根部细胞,真菌菌丝体紧密地包围植物幼嫩的根,形成菌套,有的向周围土壤伸出菌丝,代替根毛的作用。
外生菌根的菌丝蔓延于根的外皮层细胞间,大部分生长于根外部。
外生菌根能增加根系的吸收面积,外生菌根常可以在许多森林的树木根部发现,如松柏类、栎树等。
这些外生菌根可以在土壤中吸收水分和养分供给植物利用,同时又能从植物根的分泌物中得到营养,这种共生关系使得植物更加茂盛,有些树种在没有菌根共生的情况下表现出生长不良。
内生菌根是真菌的菌丝体,主要存在于根的皮层薄壁细胞之间,并且进入细胞内部,不形成菌套。
因此,具有内生菌根的植物,一般都保留着根毛。
内生菌根较普遍存在于各种栽培作物中,如玉米、棉花、大豆、马铃薯等。
这类真菌多属于藻状菌。
它们侵入植物根后向细胞中伸出球形或分枝状的吸器,从根外表看不出有菌丝存在。
1、外生菌根:据估计,约有3%的植物具有外生菌根,其中多数是乔木树种,包括被子植物和裸子植物,以欧洲山毛榉和松树的研究较为详细,其次是栎、桦及其它针叶树。
外生菌根的特点:真菌菌丝体紧密地包围植物幼嫩的吸收根形成致密的鞘套,有些鞘套还长出菌丝,取代了植物的根毛,部分菌丝只侵入根的外皮层细胞间隙而形成特殊的网状结构,称为哈氏网,菌丝不进入皮层细胞之中。
一种植物的根上可以同时由一种或几种不同的真菌形成外生菌根,它们之间的专一性一般较弱。
形成外生菌根的真菌多属于担子菌中的牛肝菌属、鹅膏属和蘑属,也有少数种类属于子囊菌的块菌目。
外生菌根能加强植物对水分和磷、钾、氮、钙等矿质营养元素的吸收,并向植物提供生长素、维生素、细胞分裂素、抗生素和脂肪酸等代谢产物,促进植物生长。
外生菌根还能提高植物对病原菌侵染和对温度、干旱和过酸或过碱等极端环境的抗性。
在这一共生体系中,植物则为菌根真菌提供了良好的生态环境和有机养料等。
许多试验表明用外生菌根真菌的纯培养体接种,在树苗培育和荒山造林时有重要作用。
在贫瘠的土壤上,外生菌根的作用尤为明显。
2、内生菌根:丛枝菌根又称泡囊-丛枝菌根(Vesicalar-Arbuscular)即VA菌根,是内囊霉科(Endogonaceae)的部分真菌与植物根形成的共生体系。
内生菌根(VA菌根)的特点是真菌的菌丝体主要存在于根的皮层细胞间和细胞内,共生的植物仍保留有根毛。
大多数农作物、木本植物和野生草本植物均具有内生菌根,但由于缺乏明显的外部形态特征而常不为人们重视。
VA 菌根的少数根外菌丝有厚壁的粗菌丝和薄壁的细小分枝菌丝两种,在粗菌丝上还可以形成薄壁小囊、厚垣孢子、接合孢子等。
已知能与植物共生形成VA菌根的真菌都属于内囊霉科,主要有内囊霉属、无柄孢属、巨孢霉属和实果内囊属等9个属。
由于它们具有与植物共生的高度专一性,迄今尚未分离获得纯培养体。
同植物的关系:①植物光合作用为真菌的生长发育提供碳源和能源。
②丛枝菌根增加了根圏的范围,增加了根系对水分的吸收,提高植物的抗旱能力,改善植物营养条件。
③丛枝菌根在植物吸收养料中的作用:扩大根系吸收范围,提高了从土壤溶液中吸收养料的吸收率。
④促进根圈微生物的固氮菌、磷细菌生长,并对共生固氮微生物的结瘤有良好的影响。
⑤与植物病害关系:有好有坏,不清楚。
3、内外生菌根:是内生和外生菌根的在过渡类型,并具有两者的一些特征。
对其共生的真菌总体知之较少,主要分布于森林土壤中。
菌根菌和植物间在共生作用中的生理分工为:植物为菌根菌提供定居场所,供给光合产物;菌根菌的菌丝纤细,表面大,可扩大根系吸收面积,如1mg直径为10μm的菌丝的吸收功能,相当于1600mg直径为400μm的根;菌根菌能活化土壤养分特别是有机、无机磷化物,供植物利用;菌根菌合成某些维生素类物质,促进植物生长发育。
功能菌根菌的共生通常伴随著益菌产生,这些益菌可预防病原菌的侵害,因为这些益菌占据了根圈附近有利的生态地位,因此阻隔了病原菌的增生。
真菌菌丝的分泌物使土壤粒子团粒化而改善了土壤结构,而且当真菌菌丝分解后,产生的有机物质有利於土壤中分解细菌的存活,使得整个土壤中微生物的组成达到动态平衡。
然而在恶劣的土壤条件下,也许菌根菌最重要的功能在於改良土壤结构。
菌根生长示意图菌根最主要的功能在於增强植物对养分的吸收能力,尤其是磷肥,因为磷本身具有不溶解性,在土壤中常被固定,属较不易移动的离子,当根系周遭的磷耗尽,即产生养分缺乏的情况,而菌根所产生的菌丝可伸展超出此区域,进而利用原本吸收不到的磷,然而许多学者亦发现在土壤养分优沃的状态下,菌根的发育却是受到压抑的。
增进水分吸收能力以增强对干旱的抗性,则是菌根的另一项功能,学界已有许多的理论可用来解释它是如何产生作用的,它可能是藉由磷浓度的调节而进行,藉由增加磷的吸收,亦促进水分的吸收与蒸散作用;亦有人认为可能是菌丝增加了植物根部的吸收面积;此外也有报告指出可能是菌根使植物产生了生长调节剂,而改变植物本身的生理机能,植物荷尔蒙产生於植物的生长点,菌根可促使植物增加生长点的数量,而这些植物荷尔蒙亦会对植物气孔的传导功能产生作用,因而影响植物体内水分移动的状况。
而真菌在帮助植物时,亦能从植物体中获取生长所需的碳水化合物与氨基酸等,良好的共生关系促使菌根菌得以拓展迅速,其拓展进而增加植物抵抗逆境的能力,形成大自然中菌类与植物间相辅相成、密不可分的微妙关系。
栖地复育菌根的形成是一种共生关系,因此栖地内植群的改变亦会对它产生冲,植群数量减少相对地菌根菌的宿主也就减少,因此许多菌根菌,尤其是囊丛枝菌根菌,在严重干扰的栖地中无法迅速入侵定殖,因为它们的孢子相对较大,较难藉由风力传播,而是由未受干扰栖地上植物的根部移入。
因此菌根菌的种类也会随植群歧异度的变小而减少。
菌根菌的菌丝在土壤结构中亦扮演了重要的角色,土壤结构攸关著迹地复育的成功与否,一些退化的森林土壤之所以被认为不适合造林,多半系因为其土壤结构改变所致。
内生菌根菌又可称为囊丛枝内生菌根菌,据研究指出,目前大约70%的植物与内生菌根菌共生。
以往内生菌根菌的研究多将焦点放在它能促进植物生长的效应上,然而内生菌根菌接种於栖地复育或造林用的苗木上,所产生的效益或许更能显示其重要性,菌根菌的共生增强了植物的抗旱力与抗病力,并改善了土壤结构。
更有研究指出,植群的物种歧异度亦因而提高,促使整个生态系的机能性更形完整。
栖地遭到严重破坏后,阳性的草本植物通常会最早侵入,它们通常都有较短的生活史,并且对水分、养分的竞争力亦较强,由於具备这些优势,导致杂草丛生的栖地中,菌根菌缺乏宿主,而使得菌根菌数量亦减少,因此许多国外的生态学家将菌根视为栖地复育是否成功的一部分。
外生菌根菌或许我们会怀疑,既然植物能与菌根菌自然产生共生,为何不让栖地原生的菌根菌与栽植的苗木形成自然的共生。
然而现实的状况中,诸多的造林迹地及复育栖地,每每都是些生育条件极度恶劣的不良地。
这些栖地由於森林火灾、地震造成的崩塌,或长期的不当放牧等因素,皆会使土壤中微生物消失,尤其是菌根菌,而形成造林不易成功的恶地。