ECTOMYCORRHIZAE I ENDOMYCORRHIZAE: GŁÓWNE CECHY - BIOLOGIA - 2025

W ectomicorrizas i endomicorrizas są symbiotyczne związki utworzone między korzeniami roślin naczyniowych i grzybów w glebie. Około 80% roślin naczyniowych występuje w tych zespołach, które są mutatywne, ponieważ oba gatunki odnoszą z tego korzyści.

W ektomikoryzach grzyb nie wnika do wnętrza rośliny, ale wytwarza silnie rozgałęzioną sieć strzępek, która otacza korzeń. To pokrycie, które otacza korzeń, nazywa się płaszczem.

Grzybnia ektomikoryzowa (biała) związana z korzeniami Picea glauca (brązowa). Zrobione i zredagowane przez: André-Ph. D. Picard.

Z drugiej strony w endomikoryzach dochodzi do penetracji korzenia rośliny przez grzyb. W tym przypadku płaszcz nie jest wytwarzany, ale rozgałęzione struktury zwane arbuskulesami.

Charakterystyka ektomikoryz

Wzajemne powiązania typu ektomikoryzy obejmują mniej roślin naczyniowych niż te typu endomikoryzy. Obecnie szacuje się, że tylko około 2-3% roślin naczyniowych jest zaangażowanych w tego typu zespół.

W ektomikoryzach strzępki grzyba nie wnikają do komórek nabłonka korzenia rośliny, zamiast tego tworzą gęsty płaszcz wokół korzeni i wnikają między ich komórki korowe, tworząc strukturę zwaną siecią Hartiga.

Płaszcz strzępki może osiągnąć grubość 40 µm i wystawać strzępki na kilka centymetrów. Ten płaszcz pomaga roślinie w wchłanianiu wody i minerałów.

Gatunki objęte programem

Wszystkie gatunki roślin skolonizowane przez grzyby są nadrzewne lub krzewiaste. Jak wspomniano wcześniej, tylko około 3% roślin naczyniowych jest kolonizowanych przez ektomikoryzę, jednak gatunki te są szeroko rozpowszechnione na całym świecie.

Symbiotyczne związki ekktomikoryzowe są częstsze w strefach umiarkowanych niż tropikalnych i do tej pory związek ten zaobserwowano w około 43 rodzinach i 140 rodzajach. Te rodzaje obejmują na przykład Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus i Northofagus.

Z kolei wśród grzybów zidentyfikowano co najmniej 65 rodzajów, z których ponad 70% należy do Basidiomycota. Zidentyfikowano również Ascomycota, w mniejszym stopniu przedstawicieli Zygomycota, a także liczne gatunki, które nie zostały jeszcze sklasyfikowane.

Ectomycorrhizae nie wykazują dużej specyficzności w swoich związkach, ani przez grzyby, ani przez ich żywicieli. Na przykład, rośliny z rodzaju Picea mogą być kolonizowane przez ponad 100 gatunków grzybów ektomikoryzowych, podczas gdy grzyb Amanita muscaria może kolonizować co najmniej pięć gatunków roślin.

Rozwój ektomikoryz

Rozwój ektomikoryzy rozpoczyna się, gdy strzępki kolonizują drugorzędowe lub trzeciorzędowe korzenie roślin. Strzępki grzyba zaczynają wyrastać z korzenia, tworząc sieć lub osłonkę, która może go całkowicie otoczyć.

Strzępki będą również rosły w kierunku wnętrza korzenia, między komórkami naskórka a komórkami korowymi, bez ich penetracji; ani nie przenikają przebudzenia. Ten wzrost do wewnątrz jest osiągany przez siły mechaniczne, które rozdzielają komórki oraz przez działanie enzymów pektynazy. W ten sposób powstaje sieć Hartiga.

Sieć Hartiga otoczy każdą komórkę i pozwoli na wymianę wody, składników odżywczych i innych substancji między grzybem a rośliną.

Ze względu na kolonizację korzenia przez grzyby, będzie rosnąć krócej, ale bardziej w grubości niż korzenie nieskolonizowane. Dodatkowo na korzeniu będzie mniejszy rozwój włosów. Grzyb ze swojej strony rozwinie strąk, aby całkowicie pokryć korzeń i zapobiec kolonizacji przez inne grzyby.

Charakterystyka endomikoryzy

Endomikoryzy są znacznie częstsze niż ektomikoryzy, mogą występować u ponad trzech czwartych roślin naczyniowych, chociaż dotyczą głównie traw i traw.

W endomikoryzach strzępki grzyba początkowo wnikają między komórki kory korzenia, a następnie wchodzą do nich. W tym przypadku grzyb nie tworzy płaszcza Hartiga ani siatki. Raczej rosną, tworząc struktury zwane pęcherzykami i arbuskulesami.

Mikoryza arbuskularna. Zaczerpnięte i zredagowane z: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: praca mederivative: Edward the Confessor.

Arbuskule ułatwiają wymianę składników odżywczych między grzybem a rośliną, podczas gdy pęcherzyki służą głównie jako narządy rezerwowe.

Gatunki objęte programem

80% roślin naczyniowych jest zdolnych do kolonizacji przez endomikoryzy, jednak wydaje się, że grzyby preferują trawy i trawy. Z drugiej strony grzyby tworzące endomikoryzę należą do gromady Glomeromycota. Powiązanie to jest obowiązkowe dla grzybów, ale nie dla roślin.

Naukowcy uważają, że rozwój tego typu relacji symbiotycznej był niezbędny dla roślin naczyniowych, aby mogły kolonizować środowisko lądowe ze środowisk wodnych, a także dla ich późniejszej ewolucji.

Endomikoryzy występują obficie w glebach o niskiej jakości, takich jak łąki, góry i lasy tropikalne.

Rozwój endomikoryzy

Skojarzenie powstaje, gdy strzępki obecne w glebie kolonizują korzenie rośliny. Na początku kolonizacji strzępki grzyba wnikają tylko między komórki, które dostają się do ich wnętrza, nie przerywając błony komórkowej, która jest wdzierana przez nacisk grzyba.

Później grzyb może rozwinąć dwa rodzaje struktury; w pierwszej strzępka przechodzi kolejne dychotomiczne rozgałęzienia w pobliżu cylindra naczyniowego rośliny, tworząc arbuscle. Ta struktura ma za zadanie umożliwić wymianę wody i składników odżywczych między dwoma organizmami zaangażowanymi w połączenie.

Drugą strukturą, która może się rozwinąć, chociaż nie zawsze jest obecna, jest pęcherzyk, który może rosnąć zewnętrznie lub wewnętrznie do komórek korzeni. Jego kształt jest owalny lub kulisty i służy jako miejsce do przechowywania żywności.

Korzyści z mikoryzy

Asocjacje ekto i endomikoryzowe stanowią wzajemną symbiozę, w której oba zaangażowane gatunki odnoszą korzyści. Główną zaletą stowarzyszenia jest wymiana substancji.

Z jednej strony grzyb dostarcza wodę i składniki mineralne, z drugiej zaś roślina dostarcza mu przetworzonych organicznych składników pokarmowych, głównie węglowodanów. Wkład składników odżywczych do rośliny żywicielskiej przez grzyby endomikoryzowe jest tak ważny, że jest niezbędny dla wielu roślin we wczesnych stadiach wzrostu.

Z drugiej strony wzrost i rozprzestrzenianie się strzępek ektomikoryzowych zwiększa nie tylko powierzchnię chłonną korzenia, ale także jego potencjalny zasięg, przenosząc składniki odżywcze z odległych miejsc.

Ponadto grzyb jest zdolny do wychwytywania składników odżywczych, na przykład jonów fosforanowych i amonowych, które nie są dostępne dla korzenia, dzięki czemu uzyskuje się większą przyswajalność składników mineralnych dla rośliny.

Z kolei grzyby ektomikoryzowe są w większości niezdolne do wykorzystania ligniny i celulozy jako źródła węgla, więc są całkowicie zależne od rośliny, jeśli chodzi o pozyskanie węglowodanów, które może metabolizować.

Dodatkowo otoczki ektomikoryzowe otaczające korzenie zapobiegają ich kolonizacji przez inne grzyby i drobnoustroje chorobotwórcze.

Bibliografia

1. NW Nabors (2004). Wprowadzenie do botaniki. Pearson Education, Inc.
2. A. Andrade-Torres (2010). Mikoryza: starożytne interakcje między roślinami i grzybami. Nauka.
3. D. Moore, GD Robson i APJ Trinci. 13.15 Ectomycorrhizas. W: 21st Century Przewodnika na rozwój grzybów, 2 ^nd Edition. Odzyskany z davidmoore.org.uk.
4. Ectomycorrhiza. Na Wikipedii. Odzyskany z en.wikipedia.org.
5. SE Smith i DJ Read (2010). Symbioza mikoryzowa. Academic Press.
6. Mikoryza. Odzyskany z ecured.cu.
7. MF Allen (1996). Ekologia mikoryz, Cambridge University Press.
8. Mikoryza arbuskularna. Na Wikipedii. Odzyskany z es.wikipedia.org.