微生物与植物共生关系的研究及其利用
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植物内生菌共生机制研究植物内生菌共生机制研究是近年来生物学领域的热门研究方向之一。
内生菌是指生活在植物体内的微生物,与植物之间形成共生关系。
这种共生关系对于植物的生长和适应环境起着重要的作用。
本文将探讨植物内生菌共生机制的研究进展,并重点介绍菌根共生和内生细菌共生的机制。
菌根共生是一种广泛存在于自然界的植物内生菌共生现象。
菌根是由植物根系和真菌的菌丝组成的结构。
植物通过与菌丝相互作用,实现资源共享和互利共生。
菌根共生有两种类型:外生菌根和内生菌根。
外生菌根主要分布在植物的根毛表面,为植物提供养分吸收和抗逆能力增强的功能。
内生菌根则是真菌菌丝穿透植物的细胞壁进入植物内部,并与植物的根皮细胞形成共生结构。
内生菌根对于植物的养分吸收、水分平衡和病害防御等方面起到重要作用。
研究表明,菌根共生是通过植物和真菌之间的信号通讯来实现的。
在菌根形成的早期阶段,植物通过分泌根际物质(例如根分泌物和植物笼罩素)来吸引菌丝的生长。
一旦菌丝进入植物根部,植物会通过分泌挟菌素等信号分子来诱导菌丝形成真菌菌帽结构,从而建立起共生结构。
同时,真菌也会分泌一些物质来促进植物根部的细胞分裂和生长,形成营养途径,为真菌提供养分。
这种信号通讯的相互作用机制是菌根共生形成的关键。
除了菌根共生,内生细菌共生也是植物内生菌共生的重要形式。
内生细菌共生是指一些细菌能够与植物根部形成共生关系,并为植物提供一定的生理和生化功能的现象。
这些内生细菌可以增加植物的养分吸收能力、提高植物的耐旱和耐盐性、防御植物病害等。
内生细菌共生的研究主要集中在植物的根际微生物群落中。
通过对根际土壤中的细菌进行分离纯化和鉴定,研究人员发现了许多内生细菌共生的例子,例如一些固氮细菌能够与植物根系结合,固定大气氮,提供植物的氮素来源。
植物内生菌共生机制的研究不仅对于理解植物的适应机制和生态系统的稳定性有重要意义,还具有潜在的应用价值。
菌根共生和内生细菌共生可以被利用来提高农作物的生长和产量,减少农业化学品的使用,保护环境和生态系统的可持续发展。
植物根际微生物对作物生长的影响研究植物根际微生物是指存在于植物根际土壤中的微生物群体,包括细菌、真菌、放线菌等。
这些微生物与植物根系形成了一种共生关系,对植物的生长和发育具有重要影响。
本文将探讨植物根际微生物对作物生长的影响,并分析其机制。
一、植物根际微生物与作物生长的关系植物根际微生物与作物生长存在着密切的相互作用关系。
首先,植物根系分泌的有机酸和其他化合物为根际微生物提供了营养和生存环境。
同时,植物根际微生物也通过分解有机物质,释放出一些植物生长所需的营养元素,如氮、磷、钾等,促进了植物的生长和发育。
其次,植物根际微生物还可以分解土壤中的一些有害物质,如重金属离子、农药残留等,减轻了土壤中的毒害程度,保护了作物的生长。
此外,植物根际微生物还通过产生植物生长调节物质,如生长素、激素等,直接或间接地参与了植物的生长调控。
二、植物根际微生物对作物病害的防治作用植物根际微生物对作物的病害防治具有重要作用。
一方面,植物根际微生物可以抑制一些土壤传播的植物病原菌,如真菌、细菌等,减少病害的发生。
这是因为植物根际微生物可以通过竞争营养、产生抗菌物质等途径,抑制病原菌的生长和繁殖。
另一方面,植物根际微生物还可以诱导植物的抗病性,并增强植物的免疫系统,提高植物对病害的抵抗力。
通过这些机制,植物根际微生物显著降低了农作物生产中的病害发生率,减轻了农药的使用压力,提高了农产品的质量和安全性。
三、植物根际微生物对作物品质的调控除了对作物生长和病害的影响外,植物根际微生物也对作物的品质具有一定的调控作用。
植物根际微生物通过调节土壤的酸碱度、氧化还原电位和微生物群落结构等因素,影响了作物维生素、营养物质的积累和合成。
此外,植物根际微生物还可以分解和转化植物体内的一些抗营养物质,如植物中的天然毒素,提高了作物的食用安全性和口感品质。
因此,通过合理调节植物根际微生物的群落结构和功能,可以改善作物的营养价值和食用品质,提高农产品在市场上的竞争力。
植物根际微生物在养分吸收中的作用研究一、引言植物根际微生物是指生活在植物根际内和周围的微生物群落。
它们与植物形成一种共生关系,对植物的生长和发育具有重要作用。
其中,对植物养分吸收的促进作用被广泛关注。
本文将从植物根际微生物对养分吸收的作用进行详细的探讨。
二、植物根际微生物对养分吸收的促进作用1.提高植物养分吸收效率植物每天吸收到的养分,只有很小一部分被利用,大部分被损失和浪费。
植物根际微生物通过与植物根系的密切结合,可显著提高植物养分吸收效率。
例如,一些根际细菌(如根瘤菌)能够与植物根系共生,使植物能够利用空气中的氮,合成生物体内的重要蛋白质。
此外,一些细菌还能够分解土壤中的有机物,释放出植物所需的养分。
2.增加养分的可利用性植物根际微生物还可以通过分解和转化土壤中的有机物,增加养分的可利用性。
例如,一些细菌可将蛋白质分解为氨基酸、肽等小分子化合物,使之更易被植物吸收。
一些真菌则可以降解碳水化合物,合成植物所需的有机肥料。
3.抵御土壤中的有害物质土壤中存在着各种有害物质,如重金属、有机污染物等。
这些物质会阻碍植物的养分吸收,甚至威胁植物的生长和发育。
植物根际微生物可以通过分解和转化这些有害物质,将其转化为对植物无害的物质,从而抵御土壤中的有害物质的侵害。
三、植物根际微生物促进养分吸收的机制植物根际微生物促进养分吸收的机制是多方面的。
首先,一些根际细菌(如根瘤菌)与植物根系共生后,可刺激植物根系的发育,增加其与土壤接触面积,从而提高养分吸收效率。
其次,植物根际微生物可以促进土壤团聚体的形成,增强土壤结构,提高土壤通气性和水分入渗性,从而提高植物对养分和水分的吸收能力。
此外,植物根际微生物促进养分吸收的机制还包括生物转化,即通过微生物的代谢,将不易被植物直接利用的有机物转化为植物可吸收的有机肥料、无机盐等。
四、结论植物根际微生物在养分吸收中发挥了重要作用。
它们通过增加养分的可利用性,提高植物对养分的吸收效率,降解土壤中的有害物质等方面,促进了植物的生长和发育。
微生物对植物生长发育的影响与调节植物生长发育是一个复杂的过程,很多因素都会对其产生影响。
除了常见的光、水、气温等环境因素外,微生物也扮演着重要的角色。
微生物可以与植物共生或拮抗,调节植物的生长发育进程。
本文将探讨微生物对植物生长发育的影响及其调节机制。
一、微生物与植物共生微生物与植物之间可以建立共生关系,这种关系有助于植物的生长发育。
其中最为常见的是植物根系与根际微生物的共生。
根际微生物通过与植物根部进行互动交流,影响植物的根系形态、根长和根毛的数量等。
首先,一些细菌和真菌能合成特定的激素,如植物生长素和细胞分裂素,促进植物生长发育。
这些微生物分泌的激素能够增加植物细胞的分裂速率,促进根系和地上部分的生长。
此外,它们还能够增加植物的生物量和产量,提高农作物的产量。
其次,根际微生物对植物的养分摄取也有积极的影响。
一方面,它们能够分解土壤中的有机物,释放出植物所需的养分。
另一方面,它们还能够促进植物根系对养分的吸收。
例如,一些微生物能够溶解磷酸盐,使其变为可被植物吸收的形式,提高植物对磷的利用效率。
最后,根际微生物还能够抑制植物病原微生物的生长,保护植物免受病害的侵害。
一些产生抗生素的微生物能够抑制病原微生物的繁殖,降低植物感染病害的风险。
此外,它们还能通过诱导植物的免疫系统来增强植物的抵抗力。
二、微生物与植物的拮抗关系除了共生关系外,微生物还可以与植物形成拮抗关系。
这种关系是指微生物通过竞争或产生抑制物质来抑制植物的生长发育。
拮抗微生物通过抑制植物病原微生物的生长,保护植物免受病害的侵害。
一种常见的拮抗机制是通过竞争资源来抑制植物的生长。
拮抗微生物与植物竞争土壤中的养分和水分资源,限制了植物的生长条件。
这种竞争可以减少植物的生物量和产量,影响植物的正常发育。
另外,一些微生物还能产生抑制物质,抑制植物的生长发育。
这些物质可以通过多种途径影响植物的代谢、光合作用和生理过程,阻碍植物的生长发育。
一些拮抗微生物还能产生植物毒素,使植物出现毒害症状,抑制其生长。
植物与微生物互作的生态功能在自然界中,植物与微生物之间存在着复杂而密切的互作关系。
这种互作不仅对维持生态系统的平衡至关重要,还对植物的生长发育和适应环境起到了至关重要的作用。
本文将探讨植物与微生物之间的互作关系及其生态功能。
1. 植物根际微生物的多样性和功能在植物的根际区域,生活着大量的微生物,包括细菌、真菌和放线菌等。
这些微生物与植物的根系相互作用,并发挥着不同的功能。
首先,它们可以促进植物的生长和发育。
例如,一些根际微生物能够分解土壤中的有机物质,释放出植物生长所需的养分,如氮、磷和钾等。
其次,它们还能够提高植物抗逆能力,如抵抗病原微生物的感染以及抗旱、抗盐等逆境条件。
最后,根际微生物还与植物进行共生关系,例如根瘤菌与豆科植物的共生,使得植物能够吸收大气中的氮气,提高氮素利用效率。
2. 植物与根际微生物的相互识别植物和根际微生物之间的相互识别是互作关系的起始点。
植物通过根系分泌化学物质,如根泌物和根表面酸碱度的变化等,吸引和选择适合的微生物。
而微生物则通过感知和识别植物释放的化学物质来选择合适的根系统。
这种相互识别的机制使得植物和微生物能够建立起互利共生的关系。
3. 微生物对植物的养分利用和降解微生物对植物提供了重要的养分来源。
例如,一些微生物能够通过分解有机物质,将其转化为植物能够吸收和利用的无机形式。
此外,一些微生物还能够有效地降解植物体内的有害物质,如土壤中的重金属和农药等,保护植物的健康生长。
另外,还有一些微生物能够与植物根系共生,形成共生囊泡或念珠状结构,通过直接吸收植物根系释放的养分来维持自己的生存。
4. 植物与微生物的抗病互作微生物对植物的抗病互作是植物防御系统中的重要组成部分。
一些微生物能够分泌抗生素或激素来抑制病原微生物的生长和繁殖,从而保护植物的健康。
此外,一些根际微生物还能够诱导植物防御系统的激活,增强植物对病原微生物的抵抗能力。
5. 植物与微生物的环境适应性植物与微生物之间的互作也能够帮助它们适应不同的环境条件。
植物与微生物共生关系植物与微生物之间存在着一种特殊的关系,即共生关系。
共生关系是指两个生物体相互依存,互相获得利益的关系。
植物与微生物的共生关系既可以是互利共赢的,也可以是一方得利而另一方不受影响的。
这些共生关系对于植物和微生物的生存与繁衍都起着重要的作用。
一、植物与根际微生物的共生关系植物与根际微生物之间的共生关系被称为根际共生。
在这种共生关系中,植物的根部与一些微生物形成了密切的联系,彼此相互促进。
最典型的根际共生就是植物与根瘤菌之间的关系。
根瘤菌是一类对植物具有重要促进作用的微生物。
它们通过与植物的根部结合,形成一个特殊的结构——根瘤。
在根瘤中,根瘤菌与植物之间进行着积极的物质交换。
根瘤菌能够固定大量的氮气,将其转化为植物可利用的氨态氮,供植物进行生长和发育所需。
植物则为根瘤菌提供一个适合生长的环境和有机物质。
除了根瘤菌,还有一些其他根际微生物也与植物形成共生关系。
例如,一些枯草杆菌能够分解土壤中的有害物质,对植物的生长起到促进作用;一些溶磷菌能够提供磷元素供植物吸收等。
这些根际微生物与植物之间的共生关系,有助于提高植物对养分的利用率,增强植物的抗病能力,促进植物的生长发育。
二、植物与腐生微生物的共生关系植物与腐生微生物之间也存在着共生关系,即腐生共生。
腐生微生物主要包括一些分解有机物质的真菌和细菌。
它们可以将有机物质降解为植物可利用的无机养分,并通过与植物根系的相互作用,提供养分供植物吸收。
例如,木霉是一种常见的木材分解真菌,它可以将木质纤维素降解为葡萄糖等单糖,供植物吸收和利用。
此外,一些细菌也可以将有机物质降解为植物可利用的养分,促进植物的生长和繁衍。
腐生共生关系对于植物的生长发育尤为重要。
它们可以改善土壤环境,提供植物所需的养分,并增加土壤的肥力。
同时,腐生微生物还能分解土壤中的有害物质,减少对植物的负面影响。
三、植物与共生菌根的关系共生菌根是指植物根系与真菌之间形成的一种密切的共生关系。
土壤中微生物对植物生长的作用土壤中的微生物是生态系统中最为丰富和多样化的生物之一。
它们与植物之间存在着密切的关联,并对植物的生长、发育和健康产生着重要的影响。
本文将介绍土壤中微生物对植物生长的作用,并探讨这种关系的机制。
土壤微生物对植物生长的促进作用主要表现在以下几个方面:微生物在土壤中的代谢活动会释放出一些植物所需的营养物质,如氮、磷、钾等。
这些营养物质是植物生长发育所必需的,它们能够促进植物的根系生长和分枝,提高光合作用效率,增加叶面积,从而提高植物的生长速度和生产力。
微生物还能够分解土壤中的有机物质,释放出一些生长因子和激素,如生长素、脱落酸、赤霉素等。
这些物质能够促进植物的生长和发育,增强植物的抗逆性和抗病能力,提高植物的产量和品质。
微生物还能够与植物根系形成共生关系,形成根瘤菌、菌根等。
这种共生关系能够提供植物所需的一些营养物质和生长因子,并帮助植物吸收和利用土壤中的营养物质。
同时,微生物与植物根系之间的物质交换也能够增强植物的免疫力和抗病能力,减少植物的病虫害发生率,提高植物的生产力和品质。
除了促进植物生长外,微生物还能够调节土壤环境,改善土壤质量。
例如,微生物在代谢过程中会产生一些有机酸和酶类物质,能够促进土壤颗粒的结合和团聚,增加土壤的通透性和保水性。
同时,微生物还能够分解一些有害的物质,如重金属和农药等,减少它们对植物和土壤的污染和损害。
土壤中微生物对植物生长的影响十分重要。
它们与植物之间的关系是一种复杂的互利共生关系,能够促进植物的生长和发育,提高植物的产量和品质,同时改善土壤质量,保护生态环境。
因此,在农业生产和土地管理中,我们应该重视土壤微生物的作用,保护和利用好这一宝贵的资源。
微生物与水生动植物共生关系微生物是一类极小的生物体,包括细菌、真菌、原生动物等,它们存在于自然界的各个角落,与其他生物体之间存在着多种关系。
在水生环境中,微生物与水生动植物之间的共生关系尤为重要。
微生物通过与水生动植物的共生,不仅可以促进水生动植物的生长发育,还可以维持水生生态系统的平衡。
本文将探讨微生物与水生动植物之间的共生关系,以及这种关系对水生生态系统的影响。
一、微生物与水生植物的共生关系1. 微生物在水生植物根际的作用在水生环境中,水生植物的根际是微生物活动的重要场所。
水生植物的根系提供了丰富的营养物质和生长空间,为微生物的繁殖提供了良好的条件。
同时,微生物也通过分解有机物质,释放出营养物质,为水生植物的生长提供养分。
例如,一些固氮细菌可以与水生植物形成共生关系,将空气中的氮气转化为植物可吸收的氮源,促进水生植物的生长。
2. 微生物对水生植物的保护作用微生物还可以对水生植物起到保护作用。
一些共生菌可以产生抗生素,抑制病原微生物的生长,保护水生植物免受病害侵害。
此外,微生物还可以促进水生植物的抗逆性,提高其对环境变化的适应能力。
例如,一些根际细菌可以促进水生植物的根系生长,增强其吸收养分的能力,提高抗旱、抗盐等逆境的能力。
二、微生物与水生动物的共生关系1. 微生物在水生动物消化道中的作用许多水生动物的消化道中寄居着大量微生物,这些微生物对水生动物的消化吸收起着重要作用。
例如,鱼类的肠道中存在着多种细菌和真菌,这些微生物可以帮助鱼类消化食物,促进养分的吸收。
同时,微生物还可以分解食物中的难以消化的物质,提高食物的利用率,减少废物的排放。
2. 微生物对水生动物的免疫调节作用微生物还可以对水生动物的免疫系统起到调节作用。
一些共生菌可以促进水生动物的免疫系统发育,增强其抵抗病原微生物的能力。
同时,微生物还可以调节水生动物体内菌群的平衡,防止有害菌群的过度生长,维持水生动物体内微生态环境的稳定。
三、微生物与水生生态系统的影响微生物与水生动植物之间的共生关系对水生生态系统的稳定和健康具有重要影响。
植物与微生物相互作用植物与微生物之间的相互作用是生态系统中重要的组成部分,它们之间的互动对于植物的生长发育和环境适应起着重要的作用。
本文将从共生关系、拮抗关系和病原关系三个方面论述植物与微生物的相互作用。
一、共生关系共生关系是指植物与微生物之间相互受益的关系。
这种关系可以进一步分为两类:根瘤菌共生和菌根共生。
1. 根瘤菌共生根瘤菌共生是指一些氮固定细菌与豆科植物的根部形成共生关系。
这些氮固定细菌寄生在根瘤中,通过与植物根部细胞共生,细菌利用植物提供的有机物和产生的氧气来代谢产能,从而将大气中的氮转化为植物可以利用的形式,为植物提供了重要的氮源,促进其生长和发育。
同时,植物通过根瘤菌共生还可以获得一定数量的磷和其他微量元素,提高了其营养吸收能力。
2. 菌根共生菌根共生是指植物的根与真菌的根系统形成互利共生关系。
真菌通过与植物根系形成菌丝网状结构,增加了植物根系的表面积,提高了植物的养分吸收能力。
同时,真菌通过代谢分泌物质,促进植物生长和发育,并提供一定数量的养分供植物利用。
植物则为真菌提供碳源和其他必需物质,形成互利共生关系。
二、拮抗关系拮抗关系是指植物与微生物之间的相互竞争和对抗。
微生物通过产生抗生素、挤压植物根系等方式,抑制植物的生长和发育。
1. 抗生素拮抗一些微生物通过产生抗生素来拮抗植物的生长。
这些抗生素可以杀死或抑制植物的病原微生物,保护植物的健康。
然而,有时这些抗生素也会对植物本身产生负面影响,抑制植物的生长。
2. 根际竞争微生物在植物根际形成菌落,通过竞争植物根系与营养物质的吸收。
一些微生物通过挤压植物根系,抢夺植物的营养物质,从而抑制植物的生长。
三、病原关系病原关系是指微生物对植物造成的病害。
病原微生物通过感染植物组织,破坏植物的生理功能,导致植物的生长受限,甚至死亡。
1. 细菌性病害一些细菌通过感染植物的叶片、茎、果实等组织,引起细菌性病害,如晚疫病、黑斑病等。
这些病原细菌通过分泌毒素、侵染组织等方式破坏植物的细胞结构和功能,引发病症。
植物与根际微生物互作促进植物生长的研究植物与根际微生物之间的互动关系在近年来备受关注。
研究表明,植物根系周围的微生物生态系统对植物的生长和健康起着至关重要的作用。
这些微生物包括细菌、真菌和古菌等多种生物体,并且它们对植物的生长情况和抵御环境胁迫有着不同的影响。
一、根际微生物对植物的生长起促进作用根际微生物可以辅助植物吸收养分,提高植物的生长速度和抗病能力。
细菌类微生物可以将大气氮转化为亚硝酸盐和氨,从而使其能够被植物吸收和利用。
真菌类微生物可以分解难以分解的有机物质,让植物更容易吸收养分。
J.J.齐森科等人在进行的一项对小麦恢复生长的研究中发现,通过种植种子中添加根际微生物的方式可以促进小麦的生长。
他们将小麦种子分为三个组别,一组放置于含有卡那霉素的培养基中,一组添加发酵液,第三组则同时添加发酵液和卡那霉素。
结果发现,添加发酵液的那组小麦生长情况最佳。
这说明添加根际微生物可以促进植物的生长。
二、植物对于根际微生物的选择性植物通过根毛和分泌物质与根际微生物进行互动。
有些植物能够筛选出优质的微生物,有些能够选择利于它们的特定微生物。
植物和微生物之间的交换不仅依赖于植物的生长状态和质量,还与周围环境的气候状况等因素有关。
C. Doornbos等人研究表明,33个水稻品种中,只有20个被发现存在与特定的根际微生物关联,而且不同的品种关联的菌株数量也不相同。
这说明不同的植物存在着对不同菌株有选择性的特征。
三、植物-微生物共生促进抗性根际微生物的共生也有助于植物的抗性。
当微生物稳定地生长在植物周围时,它们可以将自己与植物的免疫系统"重新编程",从而让植物更好地地抵御环境侵袭和病菌感染。
近年来,研究人员关注了植物-微生物的共生机制,以期开发更好的植物保护方法。
S. Saori等人在对马铃薯病样菌感染进行的研究中,发现添加特定菌株的根际微生物可以极大地降低马铃薯根腐病的感染率。
四、结论植物和根际微生物之间的相互作用是一种复杂的过程。
第卷第期
年月
中国生态农业学报
一
微生物与植物共生关系的研究及其利用王元贞潘廷国柯
玉
琴
福建农林大学生命科学学院福州
摘要共生是生物适应环境的一种必然现象存在各种各样的自然组合包括微生物之间的共生细菌、放线菌、蓝细菌、真菌与植物共生等。生物多样性共生资源的发掘与利用在理论与实践上均有重要意义。关键词微生物植物共生
饭饱一一曰圣几一,一,
一劝〕
乡共生是生物适应自然环境的一种必然现象自然界微生物极少以单细胞生活的形式存在不同种类微生物常以种群方式聚集在一起生活不同种类的微生物之间以及微生物与其他生物之间也存在十分复杂的相互关系通过它们的相互作用促进了整个生物界的进化和发展其中共生关系是指一个以上的有机体双方建立互
利共存或一方有利对方无害地生活在一起的一种关系纽‘〕。生物之间共生关系在亲疏程度和作用上差异很大但相对而言相互间有利的关系较直接和稳定有利于共生体对外界自然环境的生存适应。自然界不良环境因素对农林业生产栽培中的影响已趋增多为有助于改善有关产品质量应更好地利用生物体的共生现象。本文
阐述了微生物与植物、微生物与微生物之间共生关系的研究进展。生物共生
自然组合
形成共生体的生物之间进行代谢产物的交换或影响许多共生体出现两者单独生活时所未有的特定组
织形态容易引起人们的注意有的共生体则形态变化不明显或尚未被了解。常见的有细菌与植物共生蓝
细菌与植物共生弗兰克氏菌与植物共生真菌与植物共生微生物与微生物共
生
。
细菌与植物共生细菌与植物共生在自然界广泛存在如根瘤菌侵染豆科植物形成根瘤固定大气中的素平均能提供豆科植物所需素的一对自然界的素循环起着十分重要作用农业采用豆科轮作提高土壤肥力。根瘤菌可以单独生活在土壤内但无固定大气的能力它必须与植物共生才能进行固而豆科植物无根瘤时若素供给不足其生长也不良。根瘤菌与榆科植物共生榆科为木本植物生命力极强适宜在各种土壤生长甚至在火山灰和石灰石上发育的贫瘩土壤中也能繁衍生存是新垦荒地的速生先锋植物其共生根瘤内生菌主要是部分慢生型的豆科根瘤菌菌株“。茎瘤固豆科植物毛尊具咏田普有根瘤和茎瘤凡从根瘤中分离的菌株只能侵染形成根瘤而不能形成茎瘤属于根瘤菌而从其茎瘤中分离的菌株在茎上和根上均能结瘤近年将这种茎瘤菌定名为茎瘤固根瘤菌。。、己’〕。豆科植物中能形成茎瘤的还有合萌田皂角属人夕。、决明属中某
些植物种类。植物专性内生固菌从甘蔗根、茎、叶中分离到这种固菌数量相当多且固能力很强的醋酸固菌占以。户人、、织片草螺菌阶占户。户心。等‘〕的存在并未引起宿主植物任何不良反应却能供给甘蔗所需源这些菌在土壤中不能生存或生存能力很差。植物兼性
内生固菌固螺菌等在禾本科水稻、玉米、小麦和高粱等根圈或进人根表中生活在土
收稿日期一一中国生态农业‘学报第卷壤中也能生存它们与植物根系仅是种松散的联合有的菌种侵染寄主有较强的专一性但未分化出有形结构也不是严格的内生细菌它们进人植株后的固量虽很低但分泌植物激素物质赤霉素、叫噪乙酸等能增强根系对水分和矿物营养的吸收。卡拉草乙,“,、、是巴基斯坦盐沼地的先锋植物它的通气组织和中柱内定殖了需求固孤菌八二,。、‘、,,价户〕,了、斗该菌未能从无根的土壤中分离到植株连续草
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、乙,‘、、松茸即松口蘑了’,,,,、,。寿。、蘑丁、〔去。,,,,。,,,即。。,、美味牛肝菌、、,、、块菌。等它们尚不能人工培养或纯培养菌丝不能形成子实体目前有的采用半人工接种技
术提高松茸在松树上的产量有的采用专门栽种食用菌的树种如橡树和棒子生产块菌。微生物与微生物共生地衣公动。,、是微生物与微生物共生的典型例子地衣是真菌与藻类及蓝细菌的共生体藻类通过光
合作用向真菌提供有机养料其进行固作用供给真菌的素营养可占藻类固量的可见藻体数量虽不多但其固效率很高。真菌则以其菌丝为共生体提供水分在微生物中真菌最能抵抗低水势一忍耐高的渗透压环境故地衣能忍受长期干旱干燥后再吸水时固酶活性可以迅速恢复真菌还提供某些生长素并在基质上牢固附着产生的多种地衣酸分解岩石中某些成分为藻类提供必需的矿质元素因此地衣具有第期王元贞等微生物与植物共生关系的研究及其利用
极强的适应力和生命力它们是一些极端环境下如荒漠和极地的优势生物。生物多样性共生资源的发掘与利用
基于对生物共生作用重要性的认识多年来有关生物共生组合类型的多样化共生作用的条件和机理探讨等方面受到众多研究者的重视不断有新的发现以及认识的深化这有利于今后进一步探索生物多样性共生资源的发掘和利用。豆科根瘤的固有效性
根瘤菌感染豆科植物形成根瘤共生体是由根瘤菌和寄主植物两方面的遗传因素所决定根瘤菌具备实现固功能的全部遗传因子寄主植物提供固作用所需的条件。但对特定细菌和植物而言矛盾的主要
方面不同如大豆根瘤菌的突变体。可在大豆上形成瘤大、内部红色的根瘤但却因固氮酶突变缺少了铁蛋白组分,以致所形成的根瘤无固活性。紫云菜根瘤菌纯培养体在含氮化合物的人工培养基上培养传代次数过多时将会损失其固能力甚至不能侵染结瘤生产中有用苗圃法通过侵染寄主植物根系复壮紫
云
英根瘤菌的种性类似这种菌种衰退的问题在弗兰克氏菌菌种保藏中也突出存在。将根瘤菌作自生培养时因脱离了根瘤环境故需人为提供低的氧分压来保护固氮酶不失活但从田著茎瘤分离的菌株既能
共生固又能在离体条件下自生固且在含高达下固活性最高。纯一的根瘤菌菌株不易获得尤其是慢生型的根瘤菌如通常的大豆根瘤菌纯菌株往往是该菌种中一些不同类型的混合菌株生产上接种用的根瘤菌剂也常使用混合接种剂即参考豆科植物互接种族的关系制成多菌株的接种剂以减少因某一特
定培养物感染失败时的损失。多年来一直认为根瘤菌侵染与豆科植物之间“互接种族”是指根瘤菌侵染豆科专一性划分但近多年来的研究否定了这种观点认为生态因素影响感染效果更为重要如同一种豆科植物在差异大的生态环境中其共生体为不同的根瘤菌属、种而在同一生态地区很多不同属种豆科植物的共生菌却属于同一种根瘤菌。菌根菌对寄主的侵染性外生菌根菌大多数是广性寄主真菌很少有种的特异性能同很多种植物形成外生菌根如侵染马尾松的多根硬皮马勃,夕‘二,,,和彩色豆马勃、、寄主广泛可与多属植物形成外生菌根彩色豆马勃还有抗逆性强能适应土壤高温和极端的值、易分离培养的特点该菌已有商品菌剂应用于林业育苗生产。中广性寄主的菌根菌有乳牛肝菌、和针叶树形成菌根铆钉菇泪、饭、、与松树形成菌根。专性寄主的真菌数量较少如小牛肝菌,,、。沂、及格氏牛
肝菌日仅同落叶松属树种形成菌根毒鹅膏菌、仅在麻栋上形成菌根
散蛋包、是红恺木的专性菌根菌白色腹菌场。。、、同按树形成菌根。树木种类对外生菌根的依赖性专性强的在缺少菌根时不能生长包括松树、栋、山毛桦和云杉另一些树木是兼性外生菌根的形成者它们形成菌根与否均能生长茂盛如械树、杜松、柳树和榆树等这些树种用于贫痔荒地植树时较易栽种成功。从寄主植物的角度看不同种类植物对共生真菌的选择也不同有许多树种能同很多种真菌形成外生菌根如种松树可同种以上的真菌形成外生菌根。菌根的侵染性与外生
菌根菌相比形成菌根的真菌种类要少得多所有菌根菌在分类上均很接近分属于接合菌纲的球饱霉目其中以球抱霉属,,、真菌分布最广无柄抱霉属川的分布也很普遍巨抱霉属艺、盾抱霉属、硬果抱霉属,、在热带地区分布较多。植物菌根类型的多
样性有些专性很广的树种如冷杉、松、云杉、桧、柏、杨、柳、榆、锻、按和木麻黄随生态环境不同能同外生菌根菌形成外生菌根或同内生菌根菌形成菌根。同一植株不同侧根可能出现不同类型菌根栋树正常生长下均可形成外生菌根但有报道在红栋和西班牙栋苗木的同条菌根内既存在典型的外生菌根结构又同时存在菌根。同属植物的不同种中有的形成外生菌根有的则形成内生菌根。有的植株幼年时是内生菌根而成年后则变成外生菌根。不同类型菌根菌的接种感染试验菌根菌目前未能在人工培养基上生
长繁殖只能利用寄主植株进行扩大培养限制了其生产量而菌根涉及的是许多重要林木树种和经济作物的生长。近有报道将菌根菌和某些外生菌根菌分别单独接种内生菌根型植物甘蔗和烟草囚植株多项生理指标得到改善其中菌根菌的接种效果优于外生菌根菌接种但外生菌根菌的效果又优于未接种的对照。三者共生现象固植物对有相对较高的需求豆科与非豆科结瘤植物均可受菌根菌侵染而加强对土壤的吸收。据报道种洋槐和欧洲恺木在拓殖煤矿废矿场中菌根菌的作用比弗兰克氏菌的共生