植物与菌根菌
作者为首都师范大学生物系 )&&% 级硕士生
责任编辑:杨 斧
自 然 之 网
小球藻属 * !"#$%&##’ + 、弓形藻属 * ()"%$&*&%+’ + 、衣藻 属 * !"#’,-*$,$.’/ + ; 硅 藻 门 的 直 链 藻 属 * 0&#$/+1
%’ + 、针 杆藻 属 * (-.&*%’ + 、 小 环 藻 属 * !-)#$2&##’ + 、
套,又可侵入细胞内部。
叶 万 平
据估计,目前已知的种子植
植 物 菌 与 根 菌
物中,外生菌根仅占不足 %&$ ,大部分属松科、桦木科、 壳斗科、龙脑香科、桃金娘科等 乔灌木树种。而 ’( 菌根 ( 是内 生菌根的常见种类)约占 "&$ , 大 约 有 )&& 科 、 %&&& 属 、 )! 万 种 植 物 都 可 形 成 ’( 菌根,其中大部分是草本植物。 此外,还有一些植物至今未发现 菌根,如莎草科、灯芯草科、十 字花科等少数几科植物 ( 弓明 钦)。 菌根与植物之间是互利共生
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"#$ ,地茎增加了 #%$ 至 &%#$ ,须根 数增加了 ’&$ 至 (’#$ ,干质量增加了 &%%$ 以上。林智等 用 )* 菌根接种茶树,无论是地上部还是地下部都 明显高于未接种的茶树,其中又以接种 )* 菌同时 施磷矿粉的茶树干重最大。黄宝灵的实验证实了菌 根菌对巨尾桉高生长持续影响显著,菌根林的蓄积 量持续高于对照林,菌根的投入产 出比为: & 比 &&+ ," ,经济效益显著。 - ( . 增强宿主植物的抗逆性 许多研究表明:菌根化苗木可以提高宿主植物 的抗旱性、抗盐碱性、抗重金属毒害、抗非正常 /0 值和温湿度等的能力,从而提高了植物在不良 环境下的生存能力。菌根菌在土壤中有庞大的菌丝 体,可以增加根系的吸收面积,降低土壤与植物之 间的液流阻力, 促进根系对水分的吸收,而且菌 套还能防治根系内的水分丧失,从而改善宿主的水 分状况,这种作用在干旱条件下表现得尤为明显。 吕全等人的实验证明了外生菌根可以提高板栗苗木 的抗旱性能,菌根苗木与对照相比,提高苗木束缚 水 含 量 &(+ %!$ 至 #"+ ’1$ , 萎 蔫 系 数 降 低 (&+ 1#$ 至 #!+ %’$ , 在 干 旱 协 迫 下 , 叶 片 推 迟 (’—’2 小时出现萎蔫,重新复水后提前 ’+ !—(!+ ! 小时恢复正常。 菌根菌能提高宿主对污染土壤的抵抗力。陈有 键等人的实验证明了在土壤金属过量的情况下,菌 根菌可通过调节根际重金属形态从而调节土壤重金 属的生物有效性,提高了宿主对重金属污染的适应 性。 接种了彩色豆马勃的美 3456789 等的实验证明, 国五针松菌根化苗, 在低于室温 (+ ,: 的条件下越 冬, 有 !%$ 的苗木保存下来, 而对照组仅存活 (%$ 。 - 2 . 提高宿主植物的抗病性 菌根菌对某些植物病害有防治或减轻作用,已 为不少实验所证实。 菌根菌对病原菌具有抑制作用, 两者对峙培养后, 菌根菌变粗, 而病原菌受抑, 菌丝 死亡。 实验证明, 菌根菌能产生抗生素、 萜烯类、 酶等 代谢物而使病原菌死亡。 另外, 菌套、 哈氏网有机械 阻挡作用, 可以阻挡病原菌的入侵。 弓明钦等人的实 验表明, 外生菌根能减轻或防治桉树青枯病的危害。 已菌根化的桉树幼苗无论在轻病区或重病区造林, 均可降低发病率和病情指数, 减少青枯病的危害。 唐 明等利用几种外生菌根及 )* 菌根接种北京杨,证 明菌根感染程度与杨树溃疡病的发生呈显著的负相 关,其中,外生菌根的影响更大。胡正嘉等用 )* 菌根菌接种棉花,明显减轻了棉花枯萎病的发生,
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舟形藻属 * 3’4+)5#’ + ;裸藻门的裸藻属 * 657#&.’ + ; 隐藻门的隐藻属 * !%-82$,$.’/ + 。 以浮游植物来指示水体的营养程度与理化指标 相比有其优点,例如能综合反应水污染对生物的作 用。但也有其局限性,原因是影响浮游植物优势种 类的因素很多。各种藻类对营养因子和其他环境条 件的变化有一定的适应能力,同一种藻类能在相近
以上图书 以上论述了菌根菌对宿主植物的有益性。 有些 植物在非菌根化条件下也能生长, 只是菌根化后生 长更为良好。 而兰科植物离开了菌根菌, 种子就不能 萌发, 更谈不上生长发育。 兰科植物的种子非常微 小, 只含脂肪而无其他营养物质, 故在其种子萌发 时, 它所储存的养分不能满足需求, 必须与真菌共生 来获得营养物质, 故兰科植物都是菌根植物。 由上可见,菌根菌对于植物的生长发育十分有 益。我国的科研人员在菌根方面的研究也取得了一 系列的成果。但基层的广大农、林、园艺工作者对 菌根的认识还很有限,所以不能充分利用菌根菌资 源。大家不妨改变观念,尝试菌根新方法,促进生 产。例如:育苗部门可以根据研究成果,接种菌根 菌,培育菌根化苗木;当苗木成活率低时,造林部 门不妨选择购买菌根化苗;在污染土壤或易干旱土 壤中可以尝试用菌根化苗木造林;也可尝试用菌根 化苗木营造用材林等等。
《 中国森林》 - 第 ’ 卷・竹灌经林 . &&% 元 《 中国野生花卉》 - 八开本全彩图 . #!% 元 《 中国木本植物种子》 《 中国杂草志》 - 李扬汉 . 《 鱼类分类学》 - 海洋出版社版 . 《 中国花卉品种分类学》 - 陈俊愉 . 《 苏州古典园林艺术》 《 植物保护手册》 - 蔡青年 . &!% 元 (%% 元 ’# 元 ’% 元 &!! 元 &1% 元 《 中国热带主要经济树种栽培技术》 ’# 元
菌根是土壤中的真菌与高等植物根系所形成的 共生体。共生真菌从植物体内获得碳水化合物等营 养物质,而植物根也从真菌那里得到所需的营养元 素和水,从而互利共生,共同进化。有趣的是,有 些真菌对于一种植物来说是菌根菌,而对另一种植 物来说可能是寄生菌或病原菌。据统计,种子植物 中 "#$ 以上的种能与接合菌、子囊菌、担子菌等 亚门的真菌共生,形成菌根。 菌根学者习惯上根据其形态解剖学特征,将菌 根分为三大类:外生菌根、内生菌根、内外生菌 根。外生菌根是菌根真菌菌丝体包围植物尚未木栓 化的营养根形成的,其菌丝体不侵染到皮层细胞内 部,而仅在细胞壁之间形成网格状结构 “ 哈蒂氏 网”,在根表外围紧密交织形成菌套,在菌套外面 有许多外延菌丝。内生菌根是菌根真菌的菌 丝体侵入到皮层细胞内部,形成不同结构的 吸器。在根表外部不形成菌套,但也有少量 外延菌丝。内外生菌根则是兼有外生菌根和 内生菌根的某些特征,既可在根表形成菌
作者为首都师范大学生物系 (%%% 级硕士生
摄影:陈国平 责任编辑:杨 斧
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的关系,但我们关心较多的是菌根菌对植物的作 用。 * % + 促进宿主植物的生长 外延菌丝体延伸在土壤中,扩大了根系的吸收 面积和吸收范围。如彩色豆马勃的菌索在土中可远 伸至 #—%&,-。菌套的存在使根系增粗,也扩大了 吸收面积。大量实验证明,菌根菌能增加植物对 .、 /、 0、 12、 34 等元素和水分的吸收利用。因 外生菌根菌可产生磷酸酶、将土壤中难溶或不溶的 含磷物质转化为可溶性的磷而被宿主吸收,还能分 泌硝酸还原酶,直接吸收铵态氮和硝态氮。此外, 菌根菌在共生过程中,可产生植物生长激素和生长 调节物质,如细胞分裂素、赤霉素、吲哚乙酸、乙 烯等,从而促进宿主植物的生长。这方面的实验很 多,如周文龙的实验证明了 ’( 菌根接种三 叶草后,植物对难溶性磷肥的利用率提高了 5 倍。陈应龙等接种外生菌根对壳斗科树种 红锥苗期的生长产生了显著影响,与未接种 的 对 照 苗 相 比 : 平 均 高 增 加 了 )&$ 至 营养程度的水体中出现。所以: * % + 优势种应鉴定 到种; * ) + 应以浮游植物优势种类为基础,结合其 它 指 标 如 67 值 、 透 明 度 * 89 + 、 总 氮 * 8. + 、 总 磷 * 8/ + 、化学耗氧量 * 1:;-4 + 、生化需氧量 * <:;# + 和 溶 解 氧 * ;: + 等 对 水 体 的 营 养 程 度 进 行 综 合 分 析,作出判断。