RHIZOSPHERE : 특성, 미생물학 및 중요성 - 생물학 - 2026

근권은 식물의 뿌리 주변 토양의 영역입니다. 토양의 생물학과 화학은 모두이 뿌리의 영향을받습니다. 이 영역은 너비가 약 1mm이고 경계가 정의되어 있지 않습니다. 뿌리에서 분비되는 화합물과 화합물을 먹는 미생물의 영향을받는 영역입니다.

rhizosphere라는 용어는 "뿌리"를 의미하는 그리스어 rhiza와 "영향의 장을 의미하는 구체"에서 파생되었습니다. 독일 과학자 Lorenz Hiltner (1904)가 처음으로 이것을 "높은 수준의 박테리아 활동을 지원하는 콩과 식물의 뿌리에 바로 인접한 토양 영역"이라고 설명했습니다.

근권의 구성

그러나 뿌리 권의 정의는 다른 물리적, 화학적 및 생물학적 특성이 발견됨에 따라 진화했습니다. 뿌리 권은 강렬한 생물학적 및 화학적 활동을 촉진하는 식물의 뿌리의 영향을 많이받습니다.

뿌리 권에 공존하는 유기체는 서로 및 식물과 다양한 상호 작용을 나타냅니다. 이러한 상호 작용은 광범위한 작물의 성장에 영향을 미칠 수 있으므로 근권이 화학 비료 및 살충제의 대체물로 매우 중요합니다.

근권의 특성

얇고 3 개의 기본 영역으로 세분됩니다.

구조적으로 근권은 폭이 약 1mm이고 날카로운 모서리가 없습니다. 그럼에도 불구하고 근권에는 세 가지 기본 영역이 설명되어 있습니다.

-내선 권

그것은 뿌리 조직으로 구성되며 내피 층과 피질 층을 포함합니다.

-근경

토양 입자와 미생물이 부착되는 뿌리 표면입니다. 그것은 표피, 피질 및 점액질 다당류 층으로 구성됩니다.

-ectorizosphere

가장 바깥 쪽 부분입니다. 즉, 뿌리에 바로 인접한 토양입니다.

어떤 경우에는 mycorizosphere 및 rhizovain과 같은 다른 중요한 근권 층을 찾을 수 있습니다.

근권에서 다른 화합물이 방출됩니다.

식물의 성장과 발달 과정에서 삼출, 분비, 침착을 통해 다양한 유기 화합물이 생성되고 방출됩니다. 이로 인해 뿌리 권은 나머지 토양에 비해 영양분이 풍부합니다.

뿌리 삼출물에는 아미노산, 탄수화물, 설탕, 비타민, 점액 및 단백질이 포함됩니다. 삼출물은 뿌리와 토양에 서식하는 유기체 간의 상호 작용을 자극하는 메신저 역할을합니다.

뿌리 주변 토양의 pH를 변경합니다.

근권 환경은 일반적으로 pH가 낮고 산소가 적고 이산화탄소 농도가 높습니다. 그러나 삼출물은 뿌리가 토양에서 섭취하는 영양분에 따라 뿌리 권의 토양을 더 산성 또는 알칼리성으로 만들 수 있습니다.

예를 들어 식물이 질소를 암모늄 분자로 흡수하면 수소 이온을 방출하여 근권을 더 산성으로 만듭니다. 대조적으로, 식물이 질소를 질산염 분자로 흡수하면 뿌리 권을 더 알칼리성으로 만드는 히드 록실 이온을 방출합니다.

미생물학

위에서 언급했듯이 뿌리 권은 다양한 종의 미생물이 고밀도로 존재하는 환경입니다.

더 나은 이해를 위해 뿌리 권의 미생물은 식물에 미치는 영향에 따라 세 가지 큰 그룹으로 분류 할 수 있습니다.

유익한 미생물

이 그룹에는 식물 성장을 직접 (예 : 식물에 필요한 영양소를 제공하여) 촉진하거나 간접적으로 다양한 저항 메커니즘을 통해 유해 미생물을 억제하는 유기체가 포함됩니다.

근권에는 자원에 대한 지속적인 경쟁이 있습니다. 유익한 미생물은 여러 메커니즘으로 병원체의 성공을 제한합니다 : 생물 정지성 화합물 (미생물의 성장 또는 증식을 억제)의 생산, 미량 영양소 경쟁 또는 식물의 면역 체계를 자극합니다.

공생 미생물

이 범주에는 식물이나 병원균에 직접적으로 해를 끼치거나 유익하지 않은 대부분의 미생물이 있습니다. 그러나 공생 미생물은 식물이나 병원체에 간접적 인 영향을 미칠 수있는 복잡한 상호 작용 네트워크를 통해 다른 미생물에 어느 정도 영향을 미칠 가능성이 있습니다.

병원체로부터 식물을 (직간접 적으로) 보호 할 수있는 특정 미생물이 있지만 그 효과는 나머지 미생물 군집에 의해 크게 영향을받습니다.

따라서 공생 미생물은 다른 미생물과 효과적으로 경쟁하여 식물에 간접적 인 영향을 미칠 수 있습니다.

병원성 미생물

다양한 토양 매개 병원균이 식물 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. 감염되기 전에 이러한 해로운 미생물은 영양분과 공간을 위해 근권의 다른 많은 미생물과 경쟁합니다. 선충류와 곰팡이는 토양 매개 식물 병원체의 두 가지 주요 그룹입니다.

온대 기후에서 병원성 진균과 선충은 병원성 박테리아보다 농업 학적으로 더 중요하지만 일부 박테리아 속 (Pectobacterium, Ralstonia)은 일부 작물에 상당한 경제적 피해를 줄 수 있습니다.

바이러스는 또한 뿌리를 통해 식물을 감염시킬 수 있지만 뿌리 조직에 들어가기 위해서는 선충류 또는 곰팡이와 같은 벡터가 필요합니다.

중요성

유익한 미생물 유치

뿌리 권의 높은 수준의 수분과 영양분은 토양의 다른 부분보다 훨씬 더 많은 수의 미생물을 끌어들입니다.

뿌리 권에서 분비되는 일부 화합물은 나머지 토양에 비해 훨씬 높은 미생물 개체군의 확립과 증식을 촉진합니다. 이 현상을 근권 효과라고합니다.

병원성 미생물에 대한 보호 제공

뿌리 세포는 미생물의 지속적인 공격을 받고 있기 때문에 생존을 보장하는 보호 메커니즘이 있습니다.

이러한 메커니즘에는 방어 단백질 및 기타 항균 화학 물질의 분비가 포함됩니다. 뿌리 권의 삼출물은 식물의 성장 단계에 따라 달라지는 것으로 확인되었습니다.

건조로부터 뿌리를 보호합니다

여러 연구에 따르면 뿌리 권의 토양이 나머지 토양보다 훨씬 더 습하여 뿌리가 마르지 않도록 보호합니다.

밤에 뿌리에서 방출되는 삼출물은 토양의 뿌리 확장을 허용합니다. 일광에서 땀이 다시 시작되면 삼출물이 마르기 시작하고 근권의 토양 입자에 달라 붙습니다. 토양이 건조되고 수력이 감소함에 따라 삼출물은 토양으로 수분을 잃습니다.

참고 문헌

1. Berendsen, RL, Pieterse, CMJ, & Bakker, PAHM (2012). 근권 미생물 군집 및 식물 건강. 식물 과학 동향, 17 (8), 478-486.
2. Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, BS, Alphei, J., & Scheu, S. (2000). 뿌리 권의 미생물-동물 상호 작용 및 식물 성장에 미치는 영향. 유럽 ​​토양 생물학 저널, 36 (3-4), 135-147.
3. Brink, SC (2016). Rhizosphere의 비밀을 풀다. 식물 과학 동향, 21 (3), 169-170.
4. Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). 농업 분야에서 Rhizosphere Mycoflora의 유익한 역할 : 개요. 국제 과학 및 연구 저널, 5 (8), 529–533.
5. Mendes, R., Garbeva, P. 및 Raaijmakers, JM (2013). 근권 미생물 군유 전체 : 유익한 식물, 식물 병원성 및 인간 병원성 미생물의 중요성. FEMS 미생물학 리뷰, 37 (5), 634–663.
6. Philippot, L., Raaijmakers, JM, Lemanceau, P. 및 Van Der Putten, WH (2013). 뿌리로 돌아 가기 : 뿌리 권의 미생물 생태학. Nature Reviews Microbiology, 11 (11), 789–799.
7. Prashar, P., Kapoor, N. 및 Sachdeva, S. (2014). Rhizosphere : 구조, 박테리아 다양성 및 중요성. 환경 과학 및 생명 공학 리뷰, 13 (1), 63–77.
8. Singh, BK, Millard, P., Whiteley, AS 및 Murrell, JC (2004). 근권-미생물 상호 작용 해명 : 기회와 한계. 미생물학 동향, 12 (8), 386–393.
9. Venturi, V., & Keel, C. (2016). Rhizosphere에서 신호. 식물 과학 동향, 21 (3), 187-198.
10. Walter, N., & Vega, O. (2007). 토양 영양소 가용성 및 식물 영양소 섭취에 대한 뿌리 권 박테리아의 유익한 효과에 대한 검토. Fac. Nal. Agr. 메 데인, 60 (1), 3621–3643.