菌根是什麼?藍莓菌根形成過程是怎麼樣?藍莓菌根的形成受什麼影響?
一、什麼是菌根
植物與真菌的共生現象普遍存在於自然界中,真菌從植物根部獲得生長所需的生長物質,同時真菌從土壤中吸收礦物質供給植物生長。菌根是土壤中的菌根真菌與植物的根系形成的具有特定形態結構和功能的共生聯合體。菌根具有擴大宿主植物的吸收營養面積、增加宿主植物對營養成分的吸收、提高宿主植物抗逆性等功能,在森林生態系統中扮演著重要角色。Harley等依據形成共生體系的真菌、宿主植物種類及共生體系的特點,將菌根分為7種類型,即叢枝菌根、外生菌根、內外生菌根、歐石楠類菌根、蘭科菌根、漿果鵑類菌根和水晶蘭類菌根,其中歐石楠類菌根又稱為杜鵑花類菌根。杜鵑花類菌根是內生菌根中的一個特殊類型,在杜鵑花科植物的生長發育過程中起著重要作用。大量研究表明杜鵑花類菌根在杜鵑花科植物的營養吸收、逆境生理、生態適應性等方面具有重要作用,相關真菌的群體多樣性和功能研究受到國外學者廣泛的關注。人工接種菌根真菌可以增加越橘、擬歐石楠等杜鵑花科植物的抗逆性、生長量等,因而對這類菌根的研究,對促進菌根在杜鵑花科植物上的應用和發展有重要意義。
藍莓又名越橘,屬杜鵑花科越橘屬。藍莓是我國的新興果樹,其果實營養價值豐富,市場上供不應求,經濟效益高,是潛力巨大的經濟林樹種。藍莓屬於淺根系、無根毛植物,自然條件下常年生長,與菌根真菌形成互惠共生關係,具有促進宿主植物對營養元素的吸收,增強植物的生長勢,改良根系環境以及增強植物對病蟲害的抵抗能力等作用。
二、藍莓菌根的形態結構
藍莓形成的典型菌根結構屬於杜鵑花類菌根,形成杜鵑花類菌根的植物都可以形成特殊的「毛根」。毛根的直徑很小,結構比較簡單,其內有中柱,中柱由導管、篩管及伴胞組成,中柱的外圍是只有外皮層和內皮層2層細胞構成的皮層結構。表皮層是研究杜鵑花類菌根的一個不可缺少的結構,它在外皮層的最外層,由縱向排列的膨大細胞組成。從外表看來,杜鵑花菌根與普通的根沒有明顯差異,而杜鵑花類菌根成熟的表皮細胞和皮層細胞內有由菌絲纏繞而形成的菌絲圈或菌絲節,有時這些菌絲結構可能充滿細胞。菌根真菌侵染首先是真菌菌絲進入表面增厚的表皮細胞,然後侵入到細胞的菌絲進行分枝,在細胞內形成圈狀或分枝狀的菌絲團。細胞表面的菌絲在侵入表皮細胞時會在表皮細胞表面形成類似附著胞的結構,菌絲通過這個結構時會變細,然後侵入表皮細胞內部。被侵染的細胞可能有不止一個侵入點,因此每個菌絲圈都與胞外菌絲直接相連。被杜鵑花類菌根真菌侵染的寄主植物毛根表層不形成哈蒂氏網,也不形成真正的菌套,而是僅在根的表面可以觀察到稀疏的根外菌絲。表皮細胞內的菌絲被宿主植物細胞質膜包裹,在真菌細胞壁和宿主植物毛根細胞膜之間存在界面基質,而且共生體間的養分運輸必須通過這一膜-界面基質。杜鵑花類菌根真菌菌絲中含有典型的與伏魯寧體相結合的內陷隔膜。毛根表面上的菌絲多數是遊走菌絲,這些遊走菌絲髮育出一些側生分枝,繼而進入表皮細胞。
三、影響藍莓菌根真菌侵染的因素
菌根對藍莓的生長有很重要的促進作用。野生藍莓中普遍存在菌根真菌寄生,楊秀麗對大興安( 農用地、 商住地、 工業地) 嶺( 農用地、 商住地、 工業地) 地區野生藍莓菌根真菌侵染率進行研究,發現其侵染率達到75%。但在人工栽培條件下藍莓形成菌根真菌是很困難的,並且是一個很漫長的過程。在美國北卡羅來納州,野生藍莓中菌根真菌侵染率達85%,但在栽植園中僅有1%~3%。菌根真菌侵染率的高低與土壤有機質含量、礦質營養、土壤pH值、植物種類、菌群源和環境條件等有密切關係,同時,溫度和植株的年齡也是影響菌根形成的重要因素。
與藍莓一樣,侵染藍莓根系的菌根真菌也需要酸性環境。不同有機物料同硫磺粉混合進行土壤改良可以改變土壤pH值,增加土壤有機質含量,有利於菌根真菌侵染並提高根系活力。唐雪東等通過露地和盆栽試驗發現,在越橘生長的土壤中加入不同的有機物料和硫磺粉的各處理,菌根真菌侵染率存在明顯的差異,加入苔蘚處理的植株,其菌根真菌侵染率比較高,有利於菌根真菌的侵染。
經過研究表明,不同有機物料覆蓋處理的越橘菌根真菌侵染率和根系活力分別提高了5%~35%和12%~49%;高叢越橘各覆蓋處理的菌根真菌侵染率均高於對照,其中玉米秸稈最高,為63.33%,其次為苔蘚,為43.33%。在藍莓的栽培上,草炭往往會被用到,Haynes等認為,草炭的絡合能力很強,它能作用於許多金屬離子及它們的氫氧化物,從而形成具有化學穩定性的金屬絡合物,而且草炭中的各種土壤酶活性較低,這也會影響菌根真菌對越橘的侵染。因此,越橘栽培上使用草炭時,最好與具有生物活性的其他有機物料如苔蘚、鋸末等一起使用。Yang等在藍莓上研究發現,通過接種菌根真菌可以提高藍莓菌根侵染率。因此可以通過在育苗中採用純培養的菌絲體接種或採用菌根混合製劑接種來提高藍莓植株的菌根真菌侵染率。紐西蘭就已將接種菌根真菌作為促進藍莓生長、改善藍莓營養吸收狀況、提高肥料利用率和果實產量的一種有效措施。
以上就是土地資源網介紹藍莓菌根的特點,如您有更好的補充請在下方留言告訴我們。
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