什么是菌根真菌和他们如何有利于植物和树木?

菌根真菌
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菌根真菌是什么?

菌根真菌是一种真菌,它们已进化到生活的密切联系与大多数植物和树木的根,在共生关系,都受益于彼此。

此连接被描述为互惠协会。这个词互利共生指的是一种个人不同的物种之间的生态关系,既受益于交互。

“菌根”这个名字的意思是“菌根”,来源于词myco,一个拉丁字母形式的希腊mykēs“真菌蘑菇”和希腊词意思是意思是“根”。

真菌传播地下发出长长的细白色的细丝被称为网络菌丝在整个土壤。菌丝统称为的质量菌丝体是实际的植物或真菌生长的一部分。

菌根真菌的菌丝附着于根,这些长真菌丝有效延长植物和树木的根区,向他们提供营养物质,如磷、氮和水否则他们将无法访问。作为交换,这些植物为真菌提供能源碳化合物如糖,他们通过光合作用产生。

有几千种不同的菌根真菌,他们几乎所有的基本组成部分地面(地面)的生态系统,与超过90%的陆地植物的根部。他们的互利与植物的关系可能存在早在4.6亿年前,当陆地上的植物开始生长。在植物的进化过程中,根系的发展伴随着的建立与菌根真菌共生的关系。

这些真菌不同于常见的污水营养的蘑菇,如商业生产领域蘑菇,蘑菇,香菇,住在有机物和饲料死了。

在本文中,我们将讨论不同类型的菌根真菌,他们如何有利于植物和树木,以及我们如何鼓励和支持菌根真菌在花园里。

类型的菌根真菌

有两种主要类型的菌根真菌,丛枝菌根(我)真菌和真菌(EM)真菌,他们不同的方式将自己与根源。

丛枝菌根(AM)建立之间的差异如何真菌和真菌(EM)真菌附着于根营养和水分交换(资料来源:biostim.com.au,使用许可)

1。丛枝菌根(AM)真菌

丛枝菌根真菌是最常见的类型的菌根真菌中发现,大约80%的植物的根部。他们是最古老的,可能源自350到4.5亿年前,主要是相关的草本(non-woody)植物。

这些菌根真菌渗透植物根系的细胞(菌丝扩展到根皮层细胞的细胞膜),形成一个高度支化,shrub-like根细胞内结构称为一个arbuscule它提供了一个巨大的表面积对营养物质的交换和其他真菌和植物之间的化合物。因此,他们也被认为是endomycorrhizal真菌(endo=,菌根的生活在一种植物)。

丛枝菌根真菌也被称为建立一些vesicular-arbuscular菌根真菌(或VA菌根真菌),因为真菌菌丝bladder-like也可能形式囊泡(存储囊)经常沿着其长度。

与真菌一般来说,蘑菇的部分我们经常看到越来越多的从土壤中或从腐烂的树只是真菌的子实体释放孢子繁殖。

丛枝菌根真菌不产生蘑菇型果期的身体像其他类型的真菌。相反,他们产生孢子内部结构位于菌丝称为肿胀囊泡(VA菌根真菌)或孢子(是的,这是相同的名称),释放到土壤条件有利时,由水或风到其他地方形成新的菌根对植物的根部。

丛枝菌根真菌是建立由于其体积小,很难发现没有实验室设施,作为他们肉眼不可见,菌丝只能在显微镜下看到。

2。真菌(EM)真菌

真菌真菌更先进,但只占约3%的菌根,主要是发现的根源树和木本植物。

与丛枝菌根真菌,其中没有超过几百种,真菌真菌物种的数量更大,拥有超过6000种这些参与菌根真菌协会。

这些真菌不穿透植物根系的细胞内像丛枝菌根真菌。这个名字真菌真菌(星质=外,菌根的生活周围一种植物)提到这一点。

相反,真菌真菌形成一个厚,是因为保护鞘结构称为Hartig净在根细馈线的根源,它允许对营养物质的交换和其他真菌和植物之间的化合物。真菌的菌丝真菌也成长为空间之间的根细胞时,将自己的根。

这些真菌菌经常发送子实体,形成蘑菇。包括许多常见毒菌的树木,以及大菌根mushroom-producing属属(复数)等鹅膏和Cortinarius全世界,许多物种。

毒菌在树下成长
毒菌生长在树下根的路径

常见的鹅膏物种包括非常容易辨认有毒鹅膏致幻剂(飞木耳)附近发现松树和桦树鹅膏phalloides(Deathcap)附近的橡树生长。

飞木耳蘑菇陈放
苍蝇木耳蘑菇(陈放),一种有毒的羊肚菌的松树和桦树树底下发现,是一种真菌菌(来源:公共领域图像从Flickr)

说,也有很多non-mushroom产生真菌真菌。大多数truffle-like真菌产生的子实体菌根下面的地上,包括推崇的食用松露。

黑松露即
黑松露(即)是一个地下真菌产生真菌子实体,就像一块石头,,是世界上最昂贵的蘑菇

黑松露(即)与榛子和橡树的根源,并产生子实体的地下,成熟时的释放一种强烈的辛辣的香气。

特征香气组成的高度有气味的,强烈的,辛辣的气味含硫化合物如2,4-dithiapentane,2,4-dithiapentene,二甲基硫醚和二甲基二硫;醇如1-octen-3-ol蘑菇型的气味,是常见的真菌;醛和酮水果和花的香味,如醛吗2-methylbutanal导致松露的香味。

松露自己不生产这些芳香族化合物。关于松露真正吸引人的是他们依赖另一个与土壤中的微生物共生关系,生产零部件的香味!

  • 黑松露的香气主要归因于等挥发性有机化合物2,4-dithiapentane,2,4-dithiapentene,1-octen-3-ol,2-methylbutanal他们产生自己是他们成长和成熟。
  • 还有其他挥发性有机化合物等二甲基硫醚,二甲基二硫,bis (methylthio)甲烷导致产生的香气,但微生物群落,黑松露还生活在共生。

这些松露的香味有助于吸引动物把它们挖出来吃,沉淀孢子以及一堆肥料(作为化肥)在其他地方,所以新菌丝生长,并将自己与其他树根。

检测真菌的存在真菌的方法是通过寻找毒菌,根生长在树下的道路。树和灌木根真菌涂料可能是可见的,和根与真菌协会可能会变厚和显示一个奇怪的分支结构,显得不自然,虽然这是无害的,因为真菌协会是有益的。

菌根真菌植物和树木中获益吗?

菌根真菌发挥重要作用在植物和树木的生长和健康,提供许多好处,包括:

1。改善营养吸收

菌根真菌提供主要的好处是他们帮助植物和树木访问大量的水,和某些必要的营养物质,特别是氮、磷、锌、锰和铜从土壤中。

菌根菌丝在根函数作为长的细丝,扩展根系和根表面积增加,可以从土壤中吸收水分和养分。

此外,由于菌根菌丝比植物根系直径小得多,他们可以通过窄长空间之间的土壤颗粒达到区域不可用馈线的根。

菌根真菌提高植物的能力获得磷具有重要意义,因为这种营养常常供不应求的自然土壤和可能是最关键的和限制农业在特定环境中的养分。大多数澳大利亚的土壤,例如,是古老的和高度风化,自然水平非常低的磷。

大多数植物靠水溶性磷的形式,更容易吸收。问题是水溶性磷的形式不是很稳定,和反应迅速,铁、铝和钙在土壤中形成更稳定的不溶性化合物不会立即访问工厂。结果,只有5%到30%的水溶性磷的应用于土壤被作物在年复一年的应用程序。此外,在相当的酸性土壤,pH值小于5.0,土壤修复的能力(绑定)磷显著增加,进一步降低的植物能够吸收的磷量。

当磷在土壤中不溶性形式,一个非常大的和广泛的根系是必要的为了让植物磷吸收足够的营养,以满足其需求没有帮助。一种共生的菌根真菌与植物的关系发挥着至关重要的作用在收集磷无教养的(受精)土壤和帮助他们的宿主植物访问不溶性形式的磷。

通过增加植物的水分和养分,菌根真菌提高植物的生长和健康。

2。干旱和盐度增加压力宽容

菌根真菌可以帮助植物和树木忍受干旱通过扩展他们的根系和提高他们的能力来访问水从土壤剖面的更深。

这些共生真菌也可以增加植物和树耐盐度压力通过几种机制:

改善水吸收——当植物经历盐度压力、水流的植物根系(内盐浓度较低)到周围土壤盐浓度更高的被动的自然渗透的过程,为了使盐浓度内外根,这让一些植物从土壤中吸收水分。菌根真菌的能力扩展到植物根系和改善水吸收压力降低盐度的影响。

增加营养吸收——盐度压力等植物可以减少必要的营养素的吸收氮、磷、钾。菌根真菌可以帮助提高可用性的这些营养物质释放的酶分解有机化合物含有这些营养物质,释放他们,使他们更可用于植物。

豆类(豆和豌豆的家人)植物的根部有结节,房子共生细菌等根瘤菌物种可以捕获空气中的氮和将其转换为一种植物可以使用作为成长的养分。作为交换,这些植物提供细菌通过光合作用生产的糖,就像他们与菌根真菌。研究表明,接种丛枝菌根(AM)建立与真菌提高有节和豆科固氮和non-legume植物在不同的压力条件下,这双接种丛枝菌根真菌和固氮细菌增加了豆科植物的固氮作用。

生产osmolytes——当植物体验不利的环境条件,如高盐浓度,极端的温度,或者干旱,他们保护自己免受这些环境压力因素产生osmolytes、有机小分子溶质包括兼容脯氨酸,甜菜碱,可溶性糖,聚胺类帮助维持细胞完整性和功能在这样恶劣的条件。这些化合物在应对这些压力和可以直接生产积累细胞内高水平,从哪里保护蛋白质和其他细胞成分损失和帮助渗透调节(保持盐和水平衡的过程中,或渗透平衡,身体内的跨膜)通过维持细胞的含水量。

菌根真菌可以产生osmolytes等甜菜碱可以帮助保护植物细胞不受盐度的压力的影响。复合脯氨酸是最重要的一个osmolytes植物对盐度作为响应所产生的压力和丛枝菌根(AM)真菌建立研究报道,增加植物盐度胁迫下脯氨酸浓度。

调节植物激素水平——复合脱落酸(ABA)是一个著名的植物的应激激素,让植物生存和生长在不同的压力条件下,特别是盐度的压力。盐度胁迫条件下,ABA的积累加速钾、钙、和兼容的溶质如脯氨酸和糖在根细胞,防止摄入的钠(Na +)和氯(Cl -)离子的带电粒子结合构成盐(氯化钠),以保护植物不受盐度的严重影响压力。

菌根真菌也可以调节植物激素水平,如脱落酸(ABA)的含量增加,这有助于植物容忍盐度压力。研究表明,治疗被盐化的植物丛枝菌根(AM)建立与真菌植物应激激素的浓度改变如脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)。

防止氧化应激——当植物受到盐度,他们经历了盐度压力(salinity-induced渗透胁迫和离子胁迫),会导致有害的生产过剩,高活性化合物被称为活性氧(ROS)。

这些化合物很自然地发生在植物,在低浓度函数作为关键信号分子,使植物能够迅速应对压力条件。

在高浓度时,ROS能引起细胞信号传导异常,和诱导植物次生应力,称为氧化应激,可以破坏植物细胞的内部结构,破坏至关重要的细胞功能,并导致氧化细胞死亡。

避免活性氧化合物的氧化损伤,植物自然产生抗氧化剂来保护自己。菌根真菌能产生抗氧化剂和其他防护成分,可以帮助保护植物免受氧化应激。

3所示。改善土壤结构

了解菌根真菌改善土壤结构,为什么重要,我们首先需要理解土壤总量是什么,为什么总稳定是很重要的,它对植物的健康有益。

土壤是由一个聚合(组合)的不同大小的粒子组成的沙子,淤泥和粘土颗粒(最大到最小的颗粒大小),以不同的比例,是血脉相连的有机物质形成的土壤基质固体颗粒组成的,大量的土壤与他们之间的空地,充满了水和空气。

植物保持健康,他们需要的运动空气和水,植物根系的土壤基质的多孔土壤结构允许。

土壤有稳定的聚合结构允许水流虽然它们的结构,能够储存水,并保持其孔隙度时受到降雨和交通等外部力量推动土壤颗粒在一起,关闭了它们之间的空气空间和土壤压实。

稳定土壤总量也为土壤微生物提供一个有利的环境,蚯蚓,和其他生物,可以帮助改善土壤结构,因此所有有利因素的讨论,通常更有效率。

菌根真菌提高土壤的物理和生物学特性通过增加土壤孔隙度,它允许更好的水渗透和保留,并改善土壤通气。

长,薄丝状菌根真菌的菌丝缠绕和绑定土壤颗粒像净(在相同的方式作为纤维植物根系)形成macroaggregates,这是土壤结构的基本构建块。此外,菌根真菌创造渠道空气流的土壤,改善土壤通气。这有助于减少土壤压实和改善土壤的整体结构。

菌根真菌还会分泌glomalin糖蛋白,在外墙的菌丝和邻近的土壤颗粒,它充当一个相当稳定的疏水性(水)胶阻碍水运动进入毛孔内的聚合结构,帮助持有这些macroaggregates一起当土壤变得湿或干。这个糖蛋白也增加了土壤中碳含量和刺激土壤生物活性作为额外的土壤微生物的食物。

4所示。增强植物抵抗病原体

菌根真菌可以帮助保护植物和树木病原真菌和土壤细菌的影响,通过:

  • 提供了一个保护屏障在根系周围。
  • 生产抗菌化合物,可以帮助保护植物免受有害的病原体。

此外,丛枝菌根(AM)真菌帮助植物处理土壤中有毒重金属,减少植物生长,如砷、镉、铬、铜、铜、铅和锌。菌根真菌减少植物吸收,防止重金属通过根部,或支持植物,提高植物对这些重金属的耐受。

研究表明,许多植物无法发展成强大的标本如果他们剥夺了与菌根真菌。这表明植物获得可观回报的10 - 30%,光合作用碳水化合物,他们传递给相关的菌根菌根。总的来说,symbiotuc关系mycorhhizal真菌导致植物健康,改善和增加抵抗疾病和害虫的危害。

5。增强植物的生长和发展

通过前面所描述的机制,菌根真菌可以帮助为植物提供额外营养,减轻压力从极端的环境条件,改善水、改善土壤结构最优增长和发展,并从有害的病原体提供保护。

这些好处累计会导致植物生长更大、更健康,增强开花,提高产量,提高移植成功和更大的整体性能。

哪些植物不受益于菌根真菌?

有些植物不形式与菌根真菌共生关系,因此没有获得任何受益于菌根真菌在土壤中。

植物组织并不会形成对菌根真菌的十字花科(卷心菜、brocolli、芥末、油菜)家族藜科(菠菜、silverbeet /甜菜、甜菜根、马拉巴尔菠菜、藜)般美丽,家庭和Proteaceae(澳洲拔克西木属)的家庭。

这是一个列表的植物并不会形成对菌根真菌,其中包括一些来自上面的组:

  • 杜鹃花
  • 甜菜
  • 蓝莓
  • 西兰花
  • 球芽甘蓝
  • 卷心菜
  • 康乃馨
  • 花椰菜
  • 羽衣甘蓝
  • 小红莓
  • 希斯
  • 橘
  • 羽衣甘蓝
  • 芥末
  • 山龙眼
  • 杜鹃花
  • 莎草
  • 菠菜

对菌根真菌的更多信息,参见文章-什么是最好的方式来增加土壤中有益菌根真菌吗?

引用

发表的安吉洛(管理)

安吉洛前后是一个主持人,教练、作家、永久培养顾问,城市森林永久培养先锋和食品专家。188bet网站登录

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