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蓝莓菌根是什么?

发布日期:2021-07-29 12:48:08 浏览次数:243

菌根是什么?

在自然界中,植物和真菌的共生现象普遍存在,在真菌从植物根部获取生长所需要的物质的同时,真菌也从土壤中吸收矿物质供给植物生长。菌根是土壤菌根真菌与植物根系形成的具有特定形态结构和功能的共生联合体。在森林生态系统中,菌根可扩大宿主植物的吸收营养面积,增加宿主植物对营养物质的吸收,增强宿主植物抗逆性等功能。Harley等根据形成共生系统的真菌、寄主植物种类和共生系统的特征,把菌根分为7种类型:丛枝菌根、外生菌根、内生菌根、欧石楠类、兰科菌根、紫石楠类、水晶兰类菌根,其中欧石楠类菌根又称为杜鹃花类菌根。红豆杉属植物内生菌根的一种特殊类型,在杜鹃花科植物的生长和发育中具有重要作用。许多研究表明,杜鹃花菌根在杜鹃花科植物的营养吸收、逆境生理、生态适应等方面具有重要作用,国外有关杜鹃花的群体多样性和功能研究得到了国内外学者的广泛关注。通过菌根真菌人工接种能增加越橘、拟欧石楠等杜鹃花科植物的抗逆性、生长量等,从而对菌根在杜鹃花科植物上的应用和开发具有重要意义。

蓝莓又名越橘,属杜鹃科越橘属。蓝莓是我国一种新兴的果树,其果实营养价值丰富,市场供不应求,经济效益高,是极具经济价值的树种。蓝莓属于浅根、无根毛植物,在自然条件下可以常年生长,与菌根真菌形成互惠共生关系,能促进植物吸收养分、提高植物的长势、改良根系环境、增强植物抗病虫害能力等。

二、蓝莓菌根的形态结构。

形成蓝莓的典型菌根结构属于杜鹃花菌根,形成杜鹃花菌根的植物都能形成特殊的“毛根”。其中,毛根直径小,结构简单,其内部有中柱,中柱由导管、筛管及伴胞组成,中柱外围为皮层结构,仅由外皮层和内皮层2层细胞组成。表皮层是研究杜鹃花类菌根的必要结构,由纵向膨大细胞构成外皮最外层。在杜鹃花菌根的外貌上没有明显的区别,而杜鹃花菌根的成熟表皮细胞和皮层细胞内有菌丝缠绕形成的菌圈或菌丝节,有时这些菌丝结构可能会充满细胞。真菌侵染是指真菌菌丝进入细胞表面增厚的表皮细胞,然后侵入菌丝进行分枝,在细胞内形成圈状或分枝状菌丝。当细胞表面的菌丝侵入表皮细胞时,会在表皮细胞表面形成一种类似于附胞的结构,通过该结构将变细并侵入表皮细胞内。受感染的细胞可能有多个侵入点,因此每个菌环都直接与胞外菌丝连接。寄主植物的毛根表层不能形成哈蒂氏网,也不能形成真正的菌套,而是仅在寄生植物的根部表面就能看到稀疏的根外菌丝。真皮细胞内的菌丝被宿主植物的细胞膜包裹,真菌细胞壁与宿主植物毛根细胞膜之间有界面膜,共生体之间的营养物质的传输需要通过这种膜-界面基质。由典型的与伏鲁宁体结合的内陷隔膜组成的杜鹃花菌根菌丝。游走菌丝表面的菌丝多数为游走菌丝,游走菌丝生长出侧枝,然后进入表皮细胞。

三、影响蓝莓菌根真菌感染的因素。

在蓝莓生长过程中,菌根具有重要作用。野山莓寄生菌根真菌是常见的,杨秀丽调查了大兴安岭地区野生蓝莓菌根真菌的侵染率,发现侵染率达75%。但是,人工栽培条件下蓝莓形成菌根真菌非常困难,而且是一个长期的过程。在美国北卡罗来纳州,野生蓝莓菌根真菌侵染率达85%,但种植时侵染率仅为1%~3%。微生物的侵染速率与土壤有机质含量、矿质营养、土壤pH、植物种类、菌群源、环境等因素密切相关,同时,温度和植株年龄对菌根的形成也有一定的影响。
侵染蓝莓根部的菌根真菌和蓝莓一样,需要酸性环境。利用不同有机物料和硫磺粉进行土壤改良,可以改变土壤pH值,提高土壤有机质含量,有利于菌根真菌侵染和提高根系活力。通过露地和盆栽试验,唐雪东等发现,不同有机物料和硫磺粉的加入对越橘土壤进行各处理后,菌根真菌的侵染率有较大差异,加入苔藓处理后,菌根真菌侵染率较高,对菌根真菌侵染有利。

结果表明,不同有机物质覆盖处理越橘菌根真菌的侵染率和根系活力分别提高了5%~35%和12%~49%;在高丛越橘各覆盖处理的菌根真菌侵染率均高于对照,其中玉米秸秆最高,为63.33%,其次为苔藓,为43.33%。种植蓝莓时,经常使用草炭,Haynes等认为,草炭具有很强的络合能力,可以作用于许多金属离子和它们的氢氧化物,从而形成具有化学稳定性的金属络合物,并且草炭中的各种土壤酶活性较低,这也影响了菌根真菌对越橘的侵染。所以,在种植越橘时使用草炭,最好和其它具有生物活性的有机物料如苔藓、锯末等一起使用。Yang等对蓝莓的研究发现,接种菌根真菌能提高蓝莓的菌根侵染率。在蓝莓育苗中可采用纯培养菌丝体接种或菌根混合制剂,以提高植株菌根真菌侵染率。在新西兰,已经把菌根真菌接种作为促进蓝莓生长、改善其营养吸收状况、提高肥料利用率和果实产量的有效措施。

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