根际微生物与植物的相互作用
根系吸收作用强,分泌物也就多,根际效应也就大。 根系吸收作用强,根际水分充足,根际微生物发育量也就大。
D. 根际温度一般比非根际土壤温度高1-2℃; E. 根系的穿插作用,使根际的水分状况和通气条件 优于非根际。
以上条件都有利于形成有利于根际微生物生长繁殖的微环境。
目录
CONTENTS
01 根际的定义与
2. 由于不同植物根际条件的选择性,某些病原菌在相应植物的根际得到加富,更助长了病害的发生。长期种植同一作物 造成根际有毒物质积累,虽然每年施肥充足和采用相同的栽培措施,但作物产量仍每年下降的现象。
3. 某些微生物产生的有毒物质能抑制种子的发芽、幼苗的生长和根系的伸长。 4. 根际微生物产生生长激素过高,可抑制植物生长。
根际微生物对植物的影响
根际微生物对植物的作用
2.不利的影响。
1. 微生物与植物竞争矿质营养,在一定时间内减少了对植物养分的供应,造成对植物生长的不利。反消化细菌使含氮物 质变成N2,养分损失。细菌对某些重要元素的固定可严重影响植物的发育。(例如:细菌固定锌会导致果树得小叶病; 细菌固定氧化锰会使燕麦得灰斑病。)
根际形成的共生关系
2.根瘤
植物根瘤和其中的根瘤菌之间的互惠共生关系, 因为有了这种关系对于保持土壤肥力,增加农作物产 量起着重要的作用。
参与结瘤的细菌有根瘤菌、固氮根瘤菌和缓慢根瘤菌。 固氮根瘤菌能在热带豆科植物茎上结瘤,并以游离生活状态利用N2进
行生长(其它根瘤菌没有此功能)
根瘤 根瘤菌
研究发现,植物能够释放包括萜烯、类黄酮、木素衍生物在内的有 机化合物,这些物质的化学结构与污染物相似,因此它们可以诱导根际微 生物PAHs降解基因的表达,从而促进PAHs的生物降解。
研究表明,湿地很多水生植物,例如菖蒲、美人蕉、香蒲,芦苇等 与微生物(根际/根内菌)的相互作用对沉积物中PAHs降解效果明显。
“根际微生物”是指紧密附着于根际土壤颗粒中的微生 物,以细菌为主,其中革兰氏阴性菌占优势,最常见的有假单 胞菌属、黄色杆菌属、产喊杆菌属、土壤杆菌属等。
根际的定义与意义
根际的意义
A.根系分泌物和脱落物是根际微生物的重要营养和能源;
植物根系分泌物 氨基酸:各种氨基酸; 有机酸:乙酸,丁酸,乳酸,柠檬酸,苹果酸等; 碳水化合物:葡萄糖,果糖,核糖,半乳糖等; 维生素类物质:生物素,硫胺素等。 植物根系的细胞组织脱落物 死亡根系和脱落的根毛、根冠、根表皮细胞等。
目前功能内生菌如何定殖于水生植物体内调节植物体内酶系活性, 增强水生植物对毒性有机污染物的分解代谢,进而降低水生植物污染风险 的研究比较缺乏,限制了根际微生物在湿地修复的发展。
菖蒲 香蒲
美人蕉 芦苇
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呈臃肿状态。形成于木本植物,大多数为森林乔木。 内生菌根
菌丝直接入侵根表皮细胞内和细胞外,不形成哈氏网;在皮层细胞 内的菌丝,其顶端膨大且分枝,形成泡囊;多形成于禾本科和豆科植物。
外生菌根 内生菌根根际形成的共 Nhomakorabea关系1.菌根
1.外生菌根有益的影响。
1. 增加宿主根的寿命; 2. 增加从土壤中吸收营养物质的速率; 3. 选择性吸收磷酸根,含氮化合物,钾离子和钙离子,再传给植物; 4. 增加对植物致病微生物、毒素的抗性; 5. 增加植物抗高温、干旱和pH等不良环境; 外生菌根菌的研究应用,对于发展林业育苗,促进林木生长发育以及绿化荒山、矿厂废地有重要意义。试验表明:利 用外生菌根可使树木提前4~5年成材。 对外生菌根菌及其菌根关系的研究对进一步驯化野生食用菌,扩大优质食用菌栽培生产也具有实际意义。
研究表明,紫花苜蓿通过根际效应可以有效刺激土壤根际土著微生 物活性和数量的增加,从而有效促进土壤PAHs降解,接种菌根真菌能增 加PAHs的生物可利用性,提高吸收率与矿化率。
多环芳烃
紫花苜蓿
菌根真菌
根际微生物在生态修复的应用
2.湿地沉积物中多环芳烃降解
多环芳烃是水环境中普遍存在的一类具有遗传毒性、芳烃受体效应 和内分泌干扰效应的污染物。水生植物的根际效应和功能内生菌的定殖可 以有效地控制和修复多环芳烃污染的沉积物。
铜绿假单胞菌
曲霉菌
链霉菌 线虫
根际微生物对植物的影响
根际微生物对植物的作用
1.有益的影响。
1. 有效化营养元素——微生物的代谢作用加强了有机质的分解,促进植物营养元素的矿化,增强了对作物的养分供应。 (根际微生物通过溶解矿物中的磷酸盐,给植物提供可溶性的磷酸盐,加快植物对磷酸盐的吸收。)
2. 促进植物生长——根际微生物能合成多种生长素、植物生长激素,加速种子萌发和根毛发育。 3. 根际微生物分泌的抗生素类物质,有助于作物抵抗土著性病原菌的危害,也利于与其它根际微生物建立协作关系。 4. 产生铁载体改善植物的生长条件,促进植物生长。 5. 根际中的菌丝体可以转移植物中的放射线物质和重金属等有害物质。 6. 根际微生物产生二氧化碳,可增加钙物质可溶性,利于植物吸收。 7. 根际中自生固氮菌可以固定大量的N2,给植物提供有机和无机氮。
根际微生物与植物的相 互作用
汇报人:
目录
CONTENTS
01 根际的定义与
意义
02 根际微生物对
植物的影响
03 根际形成的共
生关系
04 根际微生物在
生态修复的应 用
根际的定义与意义
定义:
“根际”植物根系直接影响下的特殊生态环境,即从根 表面到距根1~2mm范围受根系分泌物控制的薄层土壤。
“根际效应”在根际中,植物根系的细胞组织脱落物和 根系分泌物为根际微生物提供了丰富的营养和能量,使植物根 际中的微生物数量和活性显著高于根际外土壤的现象。
目录
CONTENTS
01 根际的定义与
意义
02
根际微生物对 植物的影响
03 根际形成的共
生关系
04
根际微生物在 生态修复的应
用
根际形成的共生关系
1.菌根
菌根是某些真菌和植物根系的互惠共生联合体。 真菌叫做菌根菌,包括子囊菌和担子菌。
外生菌根 真菌菌丝在植物幼根表面生长并交织成鞘套状结构包在根外,使根
目录
CONTENTS
01 根际的定义与
意义
02
根际微生物对 植物的影响
03 根际形成的共
生关系
04 根际微生物在
生态修复的应 用
根际微生物在生态修复的应用
1.多环芳烃污染土壤的修复
多环芳烃是2个或2个以上的芳香环稠合在一起的一类惰性较强、性 质稳定的持久性有机污染物。
对于PAHs重度污染土壤,土壤中微生物群落受到其毒害影响,相 应微生物的数量较少,植物修复的修复效率相对较低,可在利用植物进行 污染土壤修复的同时,向土壤中接种细菌或真菌,增加微生物的数量提高 植物修复有机污染物效果。
根际的定义与意义
根际的意义
B. 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、pH值、
Eh(氧化还原电位值)等;
离根越近,CO2的含量越高,O2的含量越低; O2含量少影响根际范围的Eh,一般偏低; 由于根系分泌有机酸影响根际的pH值,一般偏酸。
根际的定义与意义
根际的意义
C. 根系的吸收作用对根际土壤微生物的影响;
意义
02 根际微生物对
植物的影响
03
根际形成的共 生关系
04
根际微生物在 生态修复的应
用
根际微生物对植物的影响
根际微生物类群
以细菌为主,其次还有放线菌、真菌、原生动物等。
根际细菌:以G-的细菌为主,假单胞菌、黄杆菌、产碱杆菌、无色杆 菌、色杆菌等;
根际放线菌:以链霉菌属种为主; 根际真菌:镰刀菌、曲霉属、丝核菌、木霉、腐霉等; 根际原生动物:根际线虫;
根际形成的共生关系
1.菌根
2.内生菌根有益的影响。
1. 植物光合作用为真菌的生长发育提供碳源和能源。 2. 丛枝菌根增加了根圈的范围,增加了根系对水分的吸收,提高植物的抗旱能力,改善植物营养条件。 3. 丛枝菌根在植物吸收养料中的作用:扩大根系吸收范围,提高了从土壤溶液中吸收养料的吸收率。 4. 促进根圈微生物的固氮菌、磷细菌生长,并对共生固氮微生物的结瘤有良好的影响。 5. 与植物病害关系:有好有坏。 增加植物根系对水分和营养物质的吸收; 增加植物根系对磷素的吸收: 分泌植素酶、磷酸酶,增加对有机磷化物的分解;菌根菌可打破根系的抑磷圈,增加磷的吸收。 菌根真菌分泌生长激素刺激根系生长。