菌根真菌

菌根是一種植物營養根與土壤真菌形成的共生體,在自然界中分布廣泛。菌根真菌與植物營養根形成的共生體的真菌。

簡介

Jungenzhenjun菌根真菌(mycorrhizalfungi)與植物營養根形成的共生體的真菌。菌根現象發現於19世紀中期,近一個世紀以來菌根研究不斷地深人。研究發現自然界中9’7%的植物都具有菌根。有菌根的植物是正常的,而沒有菌根的植物則是異常的。有些樹木的根上如果沒有足夠的菌根,往往難以成活。許多蘭科植物沒有菌根不能正常地生長發育,甚至其種子沒有菌根真菌的感染就不能正常發芽生長(參見彩圖插頁第59頁)。

菌根真菌生活在活的植物根部,從中獲取必需的碳水化合物和其他的一些物質,但同時又向植物的根系提供植物生長所需的營養物質、酶類和水分,是一種相互有利的共生關係,實際上這種共生也可以認為是一種特殊的寄生現象,只是這種寄生的程度兩者達到了高度的平衡。還有一些真菌對一種植物來說是共生的,而對另一種植物則是嚴重致病性的,如假蜜環菌屬(A二瓜27龍Zla)和絲核菌屬(Rh湯cto*)的真菌對蘭科植物是共生菌根真菌,而對許多木本植物又是嚴重的致病菌。真菌中能形成菌根的多數是擔子菌亞門中傘菌目(繩面‘cales)、紅菇目(Rus耐ales)、牛肝菌目(Boletale。)、高腹菌目(段m石。ales)、腹菌目(Hyln們。gastraL己s)、鬼筆目(Phallales)、馬勃目(場coperd滋es)、黑腹菌目(Melanogaln幻e。)、硬皮馬勃目(Sde。‘L獷nla〕es)和非褶菌目(Apll刃loPllor習es)中的大多數種,子囊菌亞門中的散囊菌目(Eurotiales)、柔膜菌目(helo-tiales)、盤菌目(Pezizales)和塊菌目(叭山以目es),接合菌亞門中的內囊霉目(Elldogonales)中的一些科屬。根據菌根真菌的菌絲體在其共生植物根部所形成的形態結構以及兩者之間的營養關係,菌根真菌主要分為如下3種類型:外生菌根真菌(ec1DInyco丘hizal五Ingi)外生菌根又稱菌套菌根。主要特徵是菌絲在植物營養根表面形成稠密而交織的菌套(ma幻lle),並且在根的皮層組織細胞間隙形成哈蒂氏網(Hariignet),但菌絲不侵人細胞內部。已知能形成外生菌根的真菌全球報導有34科近百個屬(隴ller,1982)。中國約有28科63屬,估計約有千餘種口多數屬於擔子菌類。較多見的如牛肝菌屬(Bolet。)、乳牛肝菌屬(Suill。)、瘤柄牛肝菌屬(z地配動uIn)、松塔牛肝菌屬(及城沽瀝娜銘,)、鵝膏菌屬(Ama硫a)、乳菇屬(乙雙龍口月。)、紅菇屬(R揣山)、粘滑菇屬(z無乙日z。陰。)、絲膜菌屬(‘又刀挽刀麗。)、絲蓋傘屬(Ino妙。)、豆馬勃屬(Pisolit儷)、硬皮馬勃屬(Sclerode訓住)、須腹菌屬(2吞茲初左咨初)等,子囊菌類的大團囊菌屬(及口無鄉口刀孔炸沼,)、空團囊菌屬(CenDco~)、埋盤菌屬(助翻~)和塊菌屬等,接合菌類的內囊霉屬(乃漢雲哪矛矛記)。有些真菌能與多種植物形成菌根,如土生團囊菌可與2(X)多種植物形成菌根,彩色豆馬勃可與70餘種樹木形成外生菌根;而另一些只能和少數幾個種植物形成菌根,如點柄乳牛肝菌只是松樹的菌根真菌,小牛肝菌只同落葉松屬的樹種形成菌根;毒鵝膏菌只在麻棟和樺樹的根上形成菌根。外生菌根對植物的有益方面主要表現在菌根的外延菌絲擴大了植物根系的吸收面積,菌根真菌產生的磷酸酶及其他酶類增加了對磷素及其他元素的吸收和利用,還能分泌產生多種生長激素調節刺激植物的生長發育,並且可產生抗生素抑制某些根部致病菌的生長繁殖和增強共生植物的抗逆性。近十年來中國菌根研究已開始轉向田間試驗研究。

中國外生菌根真菌資源相當豐富,深人研究、推廣使用相應的菌根真菌接種劑、菌根土、菌根苗木等生物技術會推進引種、育苗和荒原綠化事業發展的進程。內生菌根真菌(end皿叮cOIT]lizalfungi)內生菌根真菌在根的表面不形成菌套,菌絲多數侵人到根的皮層組織內部,但在細胞間隙不形成哈蒂氏網,菌絲穿人皮層細胞內部形成各種吸器。根據共生真菌的種類及其菌絲體在細胞內形成吸器結構的不同,內生菌根又可分:①泡囊叢枝菌根(VA菌根)。菌根的菌絲胞間無隔膜,胞內菌絲呈泡囊狀或叢枝狀。形成這種菌根的真菌屬於接合菌亞門內囊霉目(Endo即nales)內囊霉科(Dldogonaceae)的6個屬,現知約120餘種。VA菌根是菌根中最普遍的一種類型。全球約oo%的有花植物、旅類和苔鮮植物都具有VA菌根。VA菌根植物的生長取決於真菌對共生植物提供營養物質的增加。此類菌根真菌可以利用土壤中的磷及其他元素,同時VA菌根對豆科植物的根瘤生長發育有促進作用,亦能促進非豆科植物固氮菌的生長發育,並具有防病菌及線蟲侵染的作用。丫A菌根可以套用於草原、砂荒廢地的造林,尤其是接種VA菌根的豆科或非豆科固氮樹種造林效果更佳。②杜鵑類菌根。菌根的菌絲有隔膜,胞內菌絲呈圈狀(C祖)。形成這種菌根的真菌有盤菌屬(八沈‘翻)、菌根絲菌屬(場韶l~)和珊瑚菌屬(〔汝疏粗八a)的種類。此類菌根主要發生在杜鵑花科幾個屬植物的營養根上。有此類菌根的植物可以更有效地吸收利用碳、磷、氮等元素,並可吸收利用重金屬元素,使得這類植物具有抗重金屬的特性,這對工礦污染地區的造林具有很大的實際意義。③蘭科菌根。菌根的菌絲有隔膜,胞內菌絲呈結狀(ki1Ot)或圈狀。這類菌根的真菌多數是半知菌中的絲核菌屬(刀又臼側to瓜a)和擔子菌中的約10屬近百種。所有此類菌根菌絲都是來自附近活樹根上、伐木樁上、腐木或枯枝落葉腐殖層。它們在同蘭科植物形成菌根的同時,又在其他樹木根上形成外生菌根或腐生在其他有機物上,從中獲取大量的營養物質供給蘭科植物。

此外,蘭科植物種子微小,種子發芽必須有真菌的感染才能實現。內外生菌根真菌(ectendomyco而calfongi)這類菌根兼有上述兩種菌根的特點,即有菌套和哈蒂氏網,在細胞內還具有不同形狀的菌絲圈。此種菌根多數發生在部分松科植物、杜鵑花科的幾個屬、水晶蘭科和鹿蹄草科的草本植物根上。松科植物的此類菌根真菌種類及其分類位置目前難以確定。松樹幼苗期沒有足夠的光合作用,碳水化合物的供應不足,因而選擇了一種對此要求較少的真菌共生來滿足幼苗的生長之需。杜鵑花科的此類菌根真菌多半是針葉樹的外生菌根真菌。這種菌根的存在保證了該類植物在貧痔的土壤上得以適應和生長繁衍。形成水晶蘭科和鹿蹄草科植物的菌根真菌已知的有牛肝菌屬和假蜜環菌屬(Aoilta庇lla)的種類。水晶蘭科植物的種子很細小,沒有真菌的共生也不能發芽,而且其植物體無葉綠素,僅靠此類菌根吸取附近樹木的養分供給其生長發育,所以菌根真菌對此類植物來說是必不可少的。

微生物學辭彙

微生物學(microbiology)生物學的分支學科之一。它是在分子、細胞或群體水平上研究各類微小生物(細菌、放線菌、真菌、病毒、立克次氏體、支原體、衣原體、螺鏇體原生動物以及單細胞藻類)的形態結構、生長繁殖、生理代謝、遺傳變異、生態分布和分類進化等生命活動的基本規律,並將其套用於工業發酵、醫學衛生和生物工程等領域的科學。

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