ectomicorrizas 및 endomicorrizas는 토양에 혈관 식물과 곰팡이의 뿌리 사이에 설립 공생 협회입니다. 혈관 식물의 약 80 %는 관련된 두 종이 혜택을 받기 때문에 상호주의적인 이러한 연관성을 나타냅니다.
ectomycorrhizae에서 곰팡이는 식물 내부를 관통하지 않고 뿌리를 둘러싸는 고도로 분지 된 균사 네트워크를 생성합니다. 뿌리를 둘러싼이 덮개를 맨틀이라고합니다.
Picea glauca (갈색)의 뿌리와 관련된 Ectomycorrhizal 균사체 (흰색). 출처 : André-Ph. D. 피카드.
반면 endomycorrhizae에서는 곰팡이가 식물의 뿌리로 침투합니다. 이 경우 맨틀이 생성되지 않고 arbuscules라는 분기 구조가 생성됩니다.
ectomycorrhizae의 특성
ectomycorrhiza 유형의 상호 주의적 연관은 endomycorrhiza 유형의 것보다 더 적은 수의 혈관 식물을 포함합니다. 현재 이러한 유형의 연관에는 약 2-3 %의 혈관 식물 만이 관여하는 것으로 추정됩니다.
ectomycorrhizae에서 곰팡이의 균사는 식물의 뿌리 상피 세포를 관통하지 않고 대신 뿌리 주변에 조밀 한 맨틀을 형성하고 피질 세포 사이를 관통하여 Hartig 네트워크라고 불리는 구조를 형성합니다.
균사 맨틀은 두께가 40 µm에 이르고 균사를 수 센티미터 돌출시킬 수 있습니다. 이 맨틀은 식물이 물과 미네랄을 흡수하도록 도와줍니다.
관련된 종
곰팡이가 서식하는 식물 종은 모두 수목 또는 관목과 비슷합니다. 앞서 언급했듯이 혈관 식물의 약 3 %만이 ectomycorrhizae에 의해 식민지화되지만이 종은 전 세계적으로 널리 분포합니다.
Ectomycorrhizal 공생 관계는 열대 지역보다 온대 지역에서 더 빈번하며 현재까지이 연관성은 약 43과 140 속에서 관찰되었습니다. 이러한 속에는 예를 들어 Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus 및 Northofagus가 포함됩니다.
곰팡이 중에는 적어도 65 개의 속이 확인되었으며이 중 70 % 이상이 Basidiomycota에 속합니다. Ascomycota 및 Zygomycota의 대표자도 확인되었으며 아직 분류되지 않은 수많은 종이 있습니다.
Ectomycorrhizae는 곰팡이 나 숙주에 의해 관계에서 큰 특이성을 나타내지 않습니다. 예를 들어, Picea 속의 식물은 100 종 이상의 외피 균류에 의해 식민지화 될 수있는 반면, Amanita muscaria 곰팡이는 최소 5 종의 식물을 식민지화 할 수 있습니다.
ectomycorrhizae의 발달
ectomycorrhizae의 발달은 균사가 식물의 2 차 또는 3 차 뿌리를 식민지화 할 때 시작됩니다. 곰팡이의 균사는 뿌리에서 자라기 시작하여 그것을 완전히 둘러 쌀 수있는 네트워크 또는 덮개를 형성합니다.
균사는 또한 뿌리 내부, 표피 세포와 피질 세포 사이를 관통하지 않고 성장할 것입니다. 그들은 깨어있는 곳을 관통하지도 않습니다. 이 내부 성장은 세포를 분리하는 기계적 힘과 펙 티나 제 효소의 작용을 통해 이루어집니다. 이러한 방식으로 Hartig 네트워크가 형성됩니다.
Hartig의 네트워크는 각 세포를 둘러싸고 곰팡이와 식물 사이의 물, 영양소 및 기타 물질의 교환을 허용합니다.
곰팡이에 의한 뿌리의 집락으로 인해, 비 집락 뿌리보다 길이가 짧지 만 두께가 더 자랄 것입니다. 또한 뿌리는 모발 발달이 적습니다. 곰팡이는 뿌리를 완전히 덮고 다른 곰팡이에 의한 식민지화를 막기 위해 꼬투리를 발달시킵니다.
Endomycorrhiza 특성
Endomycorrhizae는 ectomycorrhizae보다 훨씬 더 자주 발생하며 주로 풀과 풀을 포함하지만 혈관 식물의 3/4 이상에서 발생할 수 있습니다.
endomycorrhizae에서 곰팡이의 균사는 처음에는 뿌리 피질의 세포 사이로 침투 한 다음 그 안에 들어갑니다. 이 경우 곰팡이는 Hartig 맨틀이나 그물을 형성하지 않습니다. 오히려, 그들은 성장하여 소포와 arbuscules라는 구조를 형성합니다.
Arbuscular mycorrhiza. 출처 : Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png : mederivative work : Edward the Confessor.
arbuscules는 곰팡이와 식물 사이의 영양소 교환을 촉진하는 반면 vesicles는 주로 예비 기관으로 사용됩니다.
관련된 종
혈관 식물의 80 %는 endomycorrhizae에 의해 식민지화 할 수 있지만, 곰팡이는 풀과 풀을 선호하는 것으로 보입니다. 반면, endomycorrhizae를 형성하는 곰팡이는 Glomeromycota 문에 속합니다. 이 협회는 균류에는 필수이지만 식물에는 필요하지 않습니다.
과학자들은 이러한 유형의 공생 관계의 발전이 혈관 식물이 수생 환경으로부터 지상 환경을 식민지화 할 수있을뿐만 아니라 후속 진화를 위해 필수적이라고 믿습니다.
Endomycorrhizae는 초원, 산 및 열대 우림과 같은 품질이 낮은 토양에 풍부합니다.
endomycorrhizae의 발달
연관성은 토양에 존재하는 균사가 식물의 뿌리를 식민지화 할 때 확립됩니다. 집락이 시작될 때, 곰팡이의 균사는 곰팡이의 압력에 의해 침투하는 세포막을 파괴하지 않고 이들의 내부로 들어가는 세포 사이에서만 침투합니다.
나중에 곰팡이는 두 가지 유형의 구조를 개발할 수 있습니다. 첫 번째로, 균사는 식물의 혈관 실린더 근처에서 연속적인 이분법적인 파급 작용을 거쳐 arbuscle을 형성합니다. 이 구조는 연관에 관련된 두 유기체 사이에 물과 영양소의 교환을 허용하는 기능을 가지고 있습니다.
발달 할 수있는 두 번째 구조는 항상 존재하지는 않지만 소포이며, 외부 또는 내부에서 뿌리 세포까지 성장할 수 있습니다. 그 모양은 타원형 또는 구형이며 식품 저장 장소로 사용됩니다.
균근의 이점
ecto 및 endomycorrhizal 연관은 상호 공생을 구성하며 관련된 두 종이 이익을 얻습니다. 협회의 주요 이점은 물질 교환입니다.
한편으로 곰팡이는 물과 미네랄 영양소를 제공하고 다른 한편으로 식물은 곰팡이에게 가공 된 유기 영양소, 주로 탄수화물을 공급합니다. endomycorrhizal 곰팡이에 의한 숙주 식물에 대한 영양분의 기여는 매우 중요하여 성장 초기 단계에서 많은 식물에 필수적입니다.
반면에 ectomycorrhizal 균사의 성장과 분산은 뿌리의 흡수 표면적을 증가시킬뿐만 아니라 먼 곳에서 영양분을 운반하여 잠재적 인 도달 범위를 증가시킵니다.
또한, 곰팡이는 뿌리에서 사용할 수없는 인산염 및 암모늄 이온과 같은 영양소를 포획 할 수 있으므로 식물의 미네랄 흡수를 더 많이 달성 할 수 있습니다.
Ectomycorrhizal 균류는 대부분 탄소원으로 리그닌과 셀룰로오스를 사용할 수 없으므로 식물이 대사 할 수있는 탄수화물을 얻기 위해 전적으로 식물에 의존합니다.
또한 뿌리를 둘러싸고있는 외피 초는 다른 균류 및 병원성 미생물에 의한 식민지화를 방지합니다.
참고 문헌
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