va菌根菌与宿主植物之间的相互作用

《va菌根菌与宿主植物之间的相互作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、VA菌根菌与宿主植物之间的相互作用第26卷第5期2006年l0月西南林学院J0URNALOFSOUTHWErFOREs1IRYC0UGEVo1.26No.50ct.20o6VA菌根菌与宿主植物之间的相互作用汤晓丹,肖华山(福建师范大学生命科学学院,福建福州350007)摘要:综述了VA茵根茵与宿主植物这一共生体系之间在生理,分子水平上的相互作用.关键词:共生体系;VA茵根茵;VA茵根;根内茵丝(IRM);根外茵丝(ERM)中图分类号:Q939.1l4文献标识码:A文章编号:1003—7179(2006)05—0086—05泡囊丛

2、枝状菌根属内生菌根,其植物根部皮层细胞内的菌丝呈泡囊状(vesicules)和丛枝状(arbuscular),故称泡囊丛枝菌根(vesicular—arbus.cularmycorrhiza),简称VA菌根或AM.从化石及现代分子技术的证据可知,VA菌根菌与植物根的共生关系开始于泥盆纪¨J,侵染大约90%的陆地植物,是整个生态系统的重要组成部分,这种共生体系的建立在植物从海洋向陆地的扩散进程中称得上是一种革新.1VA菌根菌与植物根部的共生VA菌根菌是一类广泛分布,并与植物根部形成共生体系的绝对共生菌,离开宿主植物就无法单独完成生

3、活史.但究竟是什么物质使得其生长无法离开宿主植物;还是有其他因素的影响,如有些细菌等特殊物质能够促进VA菌根菌的生长】,目前还不清楚.在形成共生体系的过程中,宿主植物与真菌细胞在生化,细胞形态结构上必须发生变化】,VA菌根菌才能侵入宿主植物根部,从而形成互利的共生关系,这是两者进行物质和能量交换的基础.VA菌根的形成扩大了植物根部与土壤的接触面积,提高了植物对养分的吸收利用,增强了植物的抗病与抗逆能力.而宿主植物为共生的VA菌根菌提供了栖息场所和所需的养分,水分等.VA菌根菌与宿主植物之间的这种生理作用,适应环境的发展,是这种共

4、生关系能够一直存在的原因之一Lo.经过了大约4亿年,地球环境气候不断变化,而VA菌根菌与植物建立的共生关系却一直没有变,保持这种共生关系,更重要的是本身基因组的改变,才能从根本上适应环境.1.1VA菌根菌与宿主植物在生理上的相互作用VA菌根菌与宿主植物之间在生理上的相互影响不是简单单一的过程.VA菌根菌能够从土壤中吸收P,N等矿物质营养,其活动改善了植物的根际微环境;在干旱地区菌根植物由于增加了对P的吸收,提高植株的水势,从而减少了水分消耗,进而增加了植物对干旱的忍耐能力;植物所固定的C通过根内菌丝与植物的界面进入菌丝内的过程将

5、有利于根外菌丝对于P的吸收J.而宿主植物只要提供VA菌根菌少量的脂质,糖类等光合作用产物[6,9-10],不但能节省施肥量,而且对农业生产的可持续发展极为重要.1.1.1VA茵根茵对宿主植物的生理作用(1)VA菌根菌影响宿主植物的水分吸收菌根形成过程中,宿主植物根系分生组织活性受到抑制,因此,不定根和侧根数量增加¨¨,根系形态改变,有利于植物吸收水分¨.菌丝吸收的水分能减轻植物在干旱条件下的受害程度¨.尚不清楚菌丝吸收的水分对植株水分状况的贡献有多大,可以肯定的是在干旱环境下,如果宿主越大,VA菌根菌对宿主的水分贡献将越大,可吸

6、水的土壤面积越大¨.VA菌根植物相对于非VA菌根菌植物,在干}收稿日期:2006—03—29基金项目:福建省自然科学基金资助项目(DO310005).作者简介:汤晓丹(1980一),女,福建漳州人,硕士生,主要从事植物生理学的学习与研究第5期汤晓丹等:VA菌根菌与宿主植物之间的相互作用旱或水分充足时,更能保持气孔的开启¨,保持叶子的水分平衡;气体交换加强,光合产物增加¨可溶性糖积累,从而降低叶子及根部的水势,这样宿主植物体内的水不易流失,恢复供水时又能较快得到补充.在干旱的环境下,VA菌根植物比非VA菌根植物更易生存,可能是因为

7、其能够利用一般情况下非VA菌根植物不可用的束缚水J.(2)VA菌根菌影响宿主植物的磷素吸收由于土壤颗粒对磷的吸附和固定,磷在土壤中的移动性很差,只能通过扩散过程到达根系表面.菌根真菌与植物根系建立共生关系后,纤细的外生菌丝在土壤中穿插,极大地扩展了根系的吸收范围J.VA菌根菌的侵入增加了根际土壤酸性和碱性磷酸酶活性J,虽然植物根系也能通过分泌物活化难溶性磷酸盐,但是菌根真菌的外生菌丝所占据的土壤空间远远大于根系所占据的土壤空间,使得它活化难溶性磷酸盐的量可能高于根系的活化量.菌根真菌和宿主之间P的运输过程可分为3步:从根外环境到

8、真菌的主动运输;从菌丝到丛枝的被动运输;从丛枝到宿主植物的主动运输J.菌根真菌从土壤中吸收P,使之转变为多聚磷酸盐,并在液泡中以颗粒状多聚磷酸盐,正磷酸盐以及少量的小分子无机P形态储藏起来J.多聚磷酸盐在无隔膜的菌丝中是顺浓度梯度被动运输,沿着泡囊从根外菌丝到根