ECTOMYCORRHIZAE OCH ENDOMYCORRHIZAE: HUVUDSAKLIGA EGENSKAPER - BIOLOGI - 2025

De ectomicorrizas och endomicorrizas är symbiotiska associationer etablerade mellan rötterna av kärlväxter och svampar i jorden. Cirka 80% av kärlväxterna utgör dessa föreningar, som är ömsesidiga, eftersom de två involverade arterna drar nytta av den.

I ectomycorrhizae tränger svampen inte in i anläggningen utan producerar snarare ett starkt grenat nät av hyfer som omger roten. Denna täckning som omger roten kallas en mantel.

Ectomycorrhizal mycelium (vitt) förknippat med rötter av Picea glauca (brunt). Taget och redigerat från: André-Ph. D. Picard.

I endomycorrhizae, å andra sidan, finns det en penetration i växterns rot av svampen. I detta fall produceras inte en mantel utan grenade strukturer som kallas arbuscules.

Egenskaper hos ectomycorrhizae

Mutualistiska föreningar av ectomycorrhiza-typen involverar färre kärlväxter än de av endomycorrhiza-typen. För närvarande beräknas det att endast cirka 2-3% av vaskulära växter är involverade i denna typ av förening.

I ectomycorrhizae penetrerar svampens hyfer inte cellerna i växtens rotepitel, de bildar istället en tät mantel runt rötterna och penetrerar mellan deras kortikala celler och bildar en struktur som kallas Hartigs nätverk.

Den hyfala manteln kan bli 40 mikrometer tjock och projicera hyferna flera centimeter. Denna mantel hjälper växten att absorbera vatten och mineraler.

Arter involverade

Växtarter som koloniseras av svampar är alla arboreala eller buskliknande. Som nämnts tidigare koloniseras endast cirka 3% av vaskulära växter av ectomycorrhizae, men dessa arter har en bred distribution över hela världen.

Ectomycorrhizal symbiotiska förhållanden är oftare i tempererade zoner än i tropiska zoner och hittills har denna förening observerats i cirka 43 familjer och 140 släkter. Dessa släkter inkluderar till exempel Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus och Northofagus.

Bland svamparna har åtminstone 65 släktingar identifierats, varav mer än 70% tillhör Basidiomycota. Ascomycota och i mindre utsträckning företrädare för Zygomycota har också identifierats, dessutom finns det många arter som ännu inte klassificerats.

Ectomycorrhizae visar inte stor specificitet i sina relationer, varken av svamparna eller av deras värdar. Till exempel kan växter av släktet Picea koloniseras av mer än 100 arter av ectomycorrhizal-svampar, medan Amanita muscaria-svampen kan kolonisera minst fem arter av växter.

Utveckling av ectomycorrhizae

Utvecklingen av ectomycorrhizae börjar när hyferna koloniserar växternas sekundära eller tertiära rötter. Svampens hyfer börjar växa från roten och bildar ett nätverk eller mantel som helt kan omge den.

Hyferna kommer också att växa mot rotens inre, mellan epidermala celler och kortikala celler, utan att tränga igenom dem; inte de tränger in i kölvattnet. Denna inre tillväxt uppnås genom mekaniska krafter som separerar celler och genom verkan av pektinasenzymer. På detta sätt bildas Hartig-nätverket.

Hartigs nätverk kommer att omge varje cell och möjliggör utbyte av vatten, näringsämnen och andra ämnen mellan svampen och växten.

På grund av koloniseringen av roten av svampen kommer den att växa mindre i längd, men mer i tjocklek, än icke-koloniserade rötter. Dessutom kommer roten att ge mindre hårutveckling. Svampen, för sin del, kommer att utveckla baljan för att helt täcka roten och förhindra kolonisering av andra svampar.

Endomykorrhiza-egenskaper

Endomycorrhizae är mycket vanligare än ectomycorrhizae, de kan förekomma i mer än tre fjärdedelar av vaskulära växter, även om de huvudsakligen involverar gräs och gräs.

I endomycorrhizae tränger svampens hyphes ursprungligen mellan cellerna i rotbarken men kommer sedan in i dem. I detta fall bildar svampen inte en Hartig-mantel eller nät. Snarare växer de till att bilda strukturer som kallas vesiklar och arbuscules.

Arbuskulär mykorrhiza. Hämtad och redigerad från: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: mederivativt arbete: Edward the Confessor.

Arbuskulorna underlättar utbyte av näringsämnen mellan svampen och växten, medan vesiklarna främst används som reservorgan.

Arter involverade

80% av vaskulära växter kan koloniseras av endomycorrhizae, men svampar verkar visa preferens för gräs och gräs. Å andra sidan tillhör svamparna som bildar endomycorrhizae till filmen Glomeromycota. Föreningen är obligatorisk för svampar men inte för växter.

Forskare tror att utvecklingen av denna typ av symbiotiska förhållanden var avgörande för att kärlväxter skulle kunna kolonisera den markbundna miljön från vattenmiljöer, såväl som för deras efterföljande utveckling.

Endomycorrhizae finns rikligt med jord av låg kvalitet som gräsmarker, berg och i tropiska skogar.

Utveckling av endomycorrhizae

Föreningen upprättas när hyfer som finns i marken koloniserar växternas rötter. I början av koloniseringen tränger svampens hyfer endast mellan cellerna som kommer in i dessa inre utan att bryta cellmembranet, som invageras av svampens tryck.

Senare kan svampen utveckla två typer av struktur; i det första kommer en hyfer att genomgå på varandra följande dikotomiska förgreningar nära växtens vaskulära cylinder för att bilda ett arbuskel. Denna struktur har funktionen att tillåta utbyte av vatten och näringsämnen mellan de två organismer som är involverade i föreningen.

Den andra strukturen som kan utvecklas, även om den inte alltid finns, är vesikeln och den kan växa externt eller internt till rotceller. Formen är oval eller sfärisk och fungerar som en plats för matlagring.

Fördelarna med mycorrhizae

Föreningarna mellan ecto och endomycorrhizal utgör en ömsesidigistic symbios, där de två involverade arterna gynnas. Föreningens främsta fördel är utbyte av ämnen.

Å ena sidan tillhandahåller svampen vatten och mineralnäringsämnen, och å andra sidan levererar växten svampen med bearbetade organiska näringsämnen, främst kolhydrater. Näringsämnets bidrag till värdväxten av endomykorrhizal svamp är så viktigt att det är viktigt för många växter under deras tidiga stadier av tillväxt.

Tillväxten och spridningen av ektomykorrhizala hyfer ökar däremot inte bara rotens absorberande ytarea, utan också dess potentiella räckvidd och transporterar näringsämnen från avlägsna platser.

Dessutom kan svampen fånga upp näringsämnen, till exempel fosfat- och ammoniumjoner som inte är tillgängliga för roten och därmed uppnå större absorption av mineraler för växten.

Ektomykorrhizala svampar, för sin del, är oftast oförmögna att använda lignin och cellulosa som kolkälla, så de är helt beroende av växten för att få kolhydrater som den kan metabolisera.

Dessutom förhindrar de ektomykorrhizala mantlarna som omger rötterna deras kolonisering av andra svampar och patogena mikroorganismer.

referenser

1. NW Nabors (2004). Introduktion till botanik. Pearson Education, Inc.
2. A. Andrade-Torres (2010). Mycorrhizae: forntida samspel mellan växter och svampar. Vetenskap.
3. D. Moore, GD Robson & APJ Trinci. 13.15 Ectomycorrhizas. I: 21st Century Guidebook to Fungi, 2: ^a upplagan. Återställdes från davidmoore.org.uk.
4. Ektomykorrhiza. På Wikipedia. Återställs från en.wikipedia.org.
5. SE Smith och DJ Read (2010). Mycorrhizal symbios. Academic Press.
6. Mykorrhiza. Återställs från ecured.cu.
7. MF Allen (1996). Ekologin från mycorrhizae, Cambridge University Press.
8. Arbuskulär mykorrhiza. På Wikipedia. Återställs från es.wikipedia.org.