第9章菌根技术

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1、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第9章菌根技术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。2(1)外生型茵根(ectomycorrhiza)二、菌根的主要类型•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

2、丝不穿透宿主•根据菌根形态学及鹪剖学特征的不同可植物的细胞壁，在宿主植物细胞壁之间蔓延生长。把菌根分为3个主要类型：外生型菌根、内•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生型菌根和内外生型菌根。紧密交织而形成的菌套，在菌套表面往往有特征不同•目前，研究最多的是外生型菌根和内生型的外延菌丝；菌根中的丛枝菌根。•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

3、营养根无根冠和根毛。34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)。561•外生菌根的颜色就是菌套的颜色，新鲜菌根•(2)内生型茵根的颜色十分繁多，这也是外生菌根重要的形•内生型菌根是指菌根真菌的菌丝体侵入到宿主态特征之一。其颜色的变化主要取决于菌根植物细胞内部，在根皮层细胞内形成不同形状真菌菌丝的颜色、菌套的厚度和树木营养根的吸器，宿主植物的根一般无形态及颜色的变的底色。但受真菌菌丝体颜色的影响最大。化，在根表面也没有菌套和外延菌丝，仍可见到根毛，用肉眼很难发现或区

4、别是否有菌根形•土生空团菌，菌丝为黑色，形成的菌根就是成。黑色；•在植物根系皮层组织的细胞间有纵向的胞间菌•卷边桩菇菌丝为浅黄褐色，形成的菌根多为丝，但不形成“哈蒂氏网”。黄褐色；•内生菌根包括：•彩色豆马勃菌丝为黄褐色，形成的菌根也是•泡囊丛枝菌根(简称VA菌根)、杜鹃类菌根及兰黄褐色。科类菌根。78•目前，在内生菌根中研究最多并普遍存在的是泡囊丛枝菌根，大约全球90％以上的有花植物，以及蕨类和苔藓都具有泡囊丛枝菌根。它们的分布几乎遍及世界各地。植物根被泡囊丛枝菌根真菌感染后，通过显微镜能明显地看到根部皮层组织的细胞间或细胞内有泡囊、丛

5、枝和内生菌丝(图9-3)。，在根的表面和根际土壤中有外生菌丝、孢子和孢子果等结构。910第二节菌根对宿主植物的作用(1)菌根能扩大宿主植物根的吸收面积•③菌根的吸收功能可维持一个生长季，而一般根植物形成菌根后可以通过以下机制扩大宿主植物的吸收面积：毛的吸收功能只能维持几天，从时间的角度看菌•①外生菌根形成后在根表面有许多外延菌丝，土壤中有根能更长时间帮助植物吸收水分与各种营养。外生菌丝或菌索，它们都是菌根的主要吸收器官，它们的数量和长度远远超过根毛，从而在较大范围内帮助宿主植物吸收营养与水分。•④VA菌根的根外菌丝可以穿透土壤密度为18/

6、1.8g/c•②外生菌根根系上的菌套能使根系明显增粗，从而增大m3的土壤来帮助植物吸收所需营养与水分，研究了根系与土壤的接触面积，进而增大了根系对营养与水还表明VA菌根的根外菌丝能够伸达数厘米，甚至分的吸收面积。20m外的范围内帮助宿主植物吸收养分与水分，这无疑扩大了宿主根系的吸收范围。11122(2)增加宿主植物对磷及其他矿质营养的吸收•菌根能够促进植物对磷及其他矿质营养的吸收，主要通•③菌根能产生磷酸酶，把不溶性的磷转变过以下途径实现：为可溶性的磷(Ho&Zak，1979)．从而为植•①研究表明，在土壤中不可给态的磷可达50％～75％

7、，甚至高达95％～99％。那么，在土壤中就形成了物吸收矿质磷创造了有利条件。一个植物根系无法吸磷的“贫磷区”。而菌根的菌丝非常纤细，穿透力又强，可伸展到“贫磷区”外或岩石缝•④研究结果表明，菌根还能促进宿主植物隙中吸收矿质磷素，而一般植物的根系无法实现。菌根对微量元素，如Zn、Cu、Mg、Fe、B、Si吸磷的速率通常为根毛的6倍。等的吸收，满足植物正常生长、发育所需。•②菌根还能分泌大量的草酸，通过与铁、铝等螯合，释放出土壤中固定态的磷酸根，从而对植物吸收磷产生有利的作用(Lapeyde以a1．。1987)。•1314(4)菌根可提高植物

8、的抗逆性(3)茵根真菌能产生植物生长调节物质•研究表明，菌根形成后可以提高宿主植物对干旱、•菌根真菌在生长和共生过程中可产生多种植物生盐碱、pH值及重金属等胁迫环境的抗性，从而提高宿主植物在这