根瘤菌菌根区别.doc

《根瘤菌菌根区别.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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

2、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

3、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。分生组织：构成根瘤

4、的生长点，由活跃分裂和生长的细胞所组成。能决定根瘤的形状和大小。含菌组织：位于根瘤中部，含有大量根瘤菌或菌丝。维管束系统：与根中柱的木质部和韧皮部相连接，成为输导组织，主要是将植物养料输送给根瘤，并将根瘤中菌类形成的含氮物质和其他副产物运送给植物。根瘤的主要功能：固定游离态氮并合成含氮化合物，供植物所利用。2.2菌根的形态结构和功能真菌在根的生长阶段渗入到次生根内，使根的结构发生变化。其形态结构由所参与的每一成员的特性所决定，也由植物与真菌的特异结合所决定。但总的来讲，在感染过程中，真菌侵入根的表皮和皮层，不进入维管束或被根冠覆盖的分生组织。外生菌根是真菌的菌丝在

5、根的表面相互交织成菌套，使根与周围环境隔开。来自菌套上的菌丝伸入到皮层细胞间隙，形成相互连结的哈氏网结构，从而使根的发育发生变化，不形成根毛。哈氏网在植物与外生菌根的作用主要是通过菌套及生长到土壤中的一些向外伸展的菌丝网来吸收水分和养料，即取代根毛的功能。内生菌根是真菌的菌丝进入到根毛及其他表皮细胞内，甚至于进入皮层细胞。从外表来看，被侵染的根和正常根没有什么区别，只是通过显微镜检查，可以发现真菌的菌丝以线状或泡囊状态存在于根细胞内，并高度分枝成丛枝状菌丝或呈现卷曲状态。一般认为丛枝状菌丝和根毛结合能比根毛单独吸收更多的养料和水分。过渡菌根介于内生菌根和外生菌根之

6、间，菌套或有或无，即使有，也很纤细。有哈氏网，根细胞内有菌丝。菌根的主要功能可以归纳为以下3点：促进营养物质和水分的吸收，特别是在土壤磷浓度较低的情况下，使植物更有效地从土壤中吸收磷；能够产生植物生长调节物和抗生素，增强植物体的免疫功能；能刺激根的生长。影响根瘤与菌根的生态因素根瘤菌不是专性共生生物，在长时间没有适当宿主的情况下，也能营自生生活。但放线菌、蓝细菌有其特定的宿主范围。它们的生长发育受多种因素的影响。3.1非生物因素(1)土壤水分根瘤对土壤缺水和渍水都很敏感。水分不合适，不仅菌的感染受到限制，同时，也严重削弱根瘤的固氮作用。如根瘤严重失水，会造成根瘤构

7、造的永久性损伤——根瘤脱落。对缺水的耐受能力，与根瘤的形状构造有关。长形根瘤对缺水的耐受能力强于球形根瘤。渍水使土壤缺氧而产生乙烯，同时也造成许多土壤微生物发酵产生有毒物质。这些都能限制根瘤的形成。水分过多同样严重削弱根瘤的固氮作用。(2)温度除直接影响根瘤本身的生长、发育外，还可通过影响植物的代谢过程而间接影响根瘤的形成及其功能。(3)光照光对根瘤的影响，主要有两个方面：一是通过影响光合作用而影响根瘤的养分供应；二是对根瘤形成过程中的非光合效应，与一定波长的红光和远红光有关。红光和远红光对根瘤形成过程的调控是通过植物光敏色素进行的。(4)CO2浓度适当增加环境中

8、CO2浓度