菌根和根瘤微课件
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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。
根瘤与菌根植物根系和土壤微生物有着十分密切的关系,它们互相影响、互相制约。
微生物不仅存在于土壤中,也存在于一部分植物的根组织里,与植物构成特殊的共生关系,即根瘤和菌根。
1 基本概念与基本类型1.1 根瘤指豆科等植物根部的瘤状突起。
是土壤中某些细菌或放线菌与植物根部形成的共生体,是由于细菌或放线菌侵入根部组织而形成的瘤状结构,其中能够形成根瘤的细菌一般称为根瘤菌。
根据根瘤中共生菌的种类,可将根瘤分成3大类:根瘤菌根瘤主要存在于豆科植物,也存在于榆科植物;蓝细菌根瘤存在于苏铁等极少数植物;放线菌根瘤主要存在于木本植物。
1.2 菌根指某些土壤真菌与植物根的共生体。
共生部位无瘤状突起。
根据真菌与细胞间的关系,通常将菌根分为3大类型:外生菌根是真菌菌丝侵入到根部的细胞间隙,并在根表面交织成套状体——菌套,多存在于深根性高大乔木;内生菌根是真菌菌丝伸入到根部细胞内部,多存在于草本植物与小乔木或灌木树种;过渡菌根在解剖学上具有介于外生菌根和内生菌根之间的特征,即真菌菌丝一部分伸入到根细胞内部,一部分侵入到根细胞间隙,所以又称为内外生菌根或间生菌根,通常存在于形成外生菌根的植物上,种类较少。
2 形态结构与功能2.1 根瘤的形态结构与功能根瘤菌自根毛侵入根内(有的植物是由侧根穿过表皮的裂隙部位进入根内),存在于根皮层的薄壁细胞中。
根瘤菌在皮层细胞中迅速地分裂繁殖,同时皮层细胞因根瘤菌侵入的刺激,进行细胞分裂,使这一区域的皮层细胞数目增加,体积增大,形成瘤状突起。
蓝细菌、放线菌也都大致如此。
有所不同的是蓝细菌先定居在根瘤表面,在小共生体的外面又覆盖上一层次生皮层细胞,使其成为一种夹在两层宿主细胞间的胞外共生。
而放线菌在感染早期,还需要细菌辅助,但这种辅助细菌并不进入根瘤,它的作用在于促进根毛卷曲,增加放线菌的感染机会。
根瘤的形成过程大体上可分为菌的感染和侵入、根瘤的发生、根瘤的发育3个阶段。
成熟的根瘤具有下列内部结构:根瘤皮层:包括4~10层外围细胞,是未受感染的薄壁细胞,细胞较小,排列紧密。