ECTOMYCORRHIZAE OG ENDOMYCORRHIZAE: VIGTIGSTE EGENSKABER - BIOLOGI - 2025

De ectomicorrizas og endomicorrizas er symbiotiske foreninger, der er etableret mellem rødderne af karplanter og svampe i jorden. Cirka 80% af karplanter præsenterer disse foreninger, som er gensidige, da de to involverede arter drager fordel af det.

I ectomycorrhizae trænger svampen ikke ind i det indre af planten, men producerer snarere et stærkt forgrenet netværk af hyfer, der vil omringe roden. Denne dækning, der omgiver roden, kaldes en mantel.

Ectomycorrhizal mycel (hvid) forbundet med rødder af Picea glauca (brun). Taget og redigeret fra: André-Ph. D. Picard.

I endomycorrhizae er derimod en penetration ind i plantens rod af svampen. I dette tilfælde produceres ikke en mantel, men forgrenede strukturer kaldet arbuscules.

Karakteristika ved ectomycorrhizae

Mutualistiske foreninger af ectomycorrhiza-typen involverer færre karplanter end dem af endomycorrhiza-typen. I øjeblikket estimeres det, at kun ca. 2-3% af karplanter er involveret i denne type tilknytning.

I ectomycorrhizae penetrerer svampens hyphæer ikke cellerne i plantens rodepitel, i stedet danner de en tæt mantel omkring rødderne og trænger mellem deres kortikale celler og danner en struktur kaldet Hartigs netværk.

Den hyfale kappe kan nå 40 um tykkelse og projicere hyferne flere centimeter. Denne mantel hjælper planten med at absorbere vand og mineraler.

Arter involveret

De plantearter, der koloniseres af svampe, er alle arboreale eller busklignende. Som nævnt før er kun ca. 3% af karplanter koloniseret af ectomycorrhizae, men disse arter har en bred distribution over hele verden.

Ectomycorrhizal symbiotiske forhold er hyppigere i tempererede zoner end i tropiske zoner, og indtil videre er denne forening observeret i ca. 43 familier og 140 slægter. Disse slægter inkluderer for eksempel Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus og Northofagus.

Blandt svampe er der på deres side identificeret mindst 65 slægter, hvoraf mere end 70% hører til Basidiomycota. Ascomycota og i mindre grad repræsentanter for Zygomycota er også blevet identificeret, derudover er der adskillige arter, der endnu ikke er klassificeret.

Ectomycorrhizae viser ikke stor specificitet i deres forhold, hverken af ​​svampe eller af deres værter. For eksempel kan planter af slægten Picea koloniseres af mere end 100 arter af ectomycorrhizal svampe, mens Amanita muscaria-svampen kan kolonisere mindst fem arter af planter.

Udvikling af ectomycorrhizae

Udviklingen af ​​ectomycorrhizae begynder, når hyferne koloniserer de sekundære eller tertiære rødder af planterne. Svampens hyfæer begynder at vokse fra roden og danner et netværk eller kappe, der helt kan omgiver den.

Hyferne vil også vokse mod det indre af roden, mellem epidermale celler og kortikale celler uden at trænge ind i dem; de trænger heller ikke ind i kølvandet. Denne indre vækst opnås ved hjælp af mekaniske kræfter, der adskiller celler og gennem virkningen af ​​pectinaseenzymer. På denne måde dannes Hartig-netværket.

Hartigs netværk vil omringe hver celle og tillader udveksling af vand, næringsstoffer og andre stoffer mellem svampen og planten.

På grund af svampens kolonisering af roden vil den vokse mindre i længden, men mere i tykkelse end ikke-koloniserede rødder. Derudover vil roden give mindre hårudvikling. Svampen vil på sin side udvikle bælgen til fuldstændigt at dække roden og forhindre kolonisering af andre svampe.

Endomycorrhiza egenskaber

Endomycorrhizae er meget hyppigere end ectomycorrhizae, de kan forekomme i mere end tre fjerdedele af karplanter, selvom de hovedsageligt involverer græs og græs.

I endomycorrhizae trænger svampens hyfæer oprindeligt ind mellem cellerne i rodcortex, men trænger derefter ind i dem. I dette tilfælde danner svampen ikke en Hartig-mantel eller -net. Snarere vokser de til at danne strukturer kaldet vesikler og arbuscules.

Arbuskulær mykorrhiza. Taget og redigeret fra: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: mederivativt arbejde: Edward the Confessor.

Krydserne letter udvekslingen af ​​næringsstoffer mellem svampen og planten, mens vesiklerne hovedsageligt bruges som reserveorganer.

Arter involveret

80% af karplanter kan koloniseres ved endomycorrhizae, men svampe synes imidlertid at foretrække græs og græs. På den anden side hører svampe, der danner endomycorrhizae, til phylum Glomeromycota. Foreningen er obligatorisk for svampe, men ikke for planter.

Forskere mener, at udviklingen af ​​denne type symbiotiske forhold var afgørende for, at karplanter kunne kolonisere det jordiske miljø fra akvatiske miljøer såvel som for deres efterfølgende udvikling.

Endomycorrhizae er rigelige i jord af lav kvalitet som græsarealer, bjerge og i tropiske skove.

Udvikling af endomycorrhizae

Foreningen oprettes, når hyfer der findes i jorden koloniserer plantens rødder. I begyndelsen af ​​kolonisering trænger svampens hyfæer kun ind mellem cellerne, der kommer ind i det indre af disse uden at nedbryde cellemembranen, der invagineres af svampens tryk.

Senere kan svampen udvikle to typer strukturer; i den første vil en hypha gennemgås på hinanden følgende dikotomme forgreninger nær plantens vaskulære cylinder for at danne et arbuscle. Denne struktur har den funktion at tillade udveksling af vand og næringsstoffer mellem de to organismer, der er involveret i foreningen.

Den anden struktur, der kan udvikle sig, selv om den ikke altid er til stede, er vesiklen, og den kan vokse eksternt eller internt til rodceller. Dens form er oval eller sfærisk og tjener som et sted til opbevaring af mad.

Fordele ved mycorrhizae

Foreningerne ecto og endomycorrhizal udgør en gensidig symbios, hvor de to involverede arter drager fordel af. Foreningens største fordel er udveksling af stoffer.

På den ene side giver svampen vand og minerale næringsstoffer, og på den anden side forsyner planten svampen med forarbejdede organiske næringsstoffer, hovedsageligt kulhydrater. Næringsstoffers bidrag til værtsplanten af ​​endomycorrhizal-svampen er så vigtig, at det er vigtigt for mange planter i deres tidlige vækststadier.

Væksten og spredningen af ​​ectomycorrhizal hyphae øger på den anden side ikke kun det absorberende overfladeareal af roden, men også dens potentielle rækkevidde, og transporterer næringsstoffer fra fjerne steder.

Derudover er svampen i stand til at fange næringsstoffer, for eksempel fosfat og ammoniumioner, der ikke er tilgængelige for roden, hvilket opnår en større absorption af mineraler til planten.

Ectomycorrhizal svampe på deres side er for det meste ude af stand til at bruge lignin og cellulose som en kulstofkilde, så de er helt afhængige af planten for at få de kulhydrater, den kan metabolisere.

Derudover forhindrer de ectomycorrhizale hylster, der omgiver rødderne, deres kolonisering af andre svampe og patogene mikroorganismer.

Referencer

1. NW Nabors (2004). Introduktion til botanik. Pearson Education, Inc.
2. A. Andrade-Torres (2010). Mycorrhizae: gammelt samspil mellem planter og svampe. Videnskab.
3. D. Moore, GD Robson & APJ Trinci. 13.15 Ectomycorrhizas. I: 21st Century Guidebook to Fungi, ^2. udgave. Gendannes fra davidmoore.org.uk.
4. Ectomycorrhiza. På Wikipedia. Gendannet fra en.wikipedia.org.
5. SE Smith og DJ Read (2010). Mycorrhizal symbiose. Academic Press.
6. Mykorrhiza. Gendannes fra ecured.cu.
7. MF Allen (1996). Økologien fra mycorrhizae, Cambridge University Press.
8. Arbuskulær mykorrhiza. På Wikipedia. Gendannet fra es.wikipedia.org.