杜鵑花菌根
編輯杜鵑花菌根是杜鵑花科植物成員與幾種菌根真菌譜系之間形成的互惠關系。 這種共生代表了對杜鵑花科物種通常棲息的酸性和營養貧瘠土壤的重要適應,包括北方森林、沼澤和荒地。 分子鐘估計表明共生起源于大約 1.4 億年前。
結構與功能
編輯杜鵑花菌根的特征是在杜鵑花科植物細毛根的表皮細胞中形成的真菌線圈。 杜鵑花菌根l真菌在毛根外部建立松散的菌絲網絡,它們從那里穿透皮質細胞壁,形成細胞間線圈,可以密集地堆積單個植物細胞。 然而,真菌不穿透植物細胞的質膜。 有證據表明,在植物細胞和真菌菌絲開始降解前的幾周內,線圈只能發揮作用。
線圈是真菌從土壤中獲得的養分交換植物通過光合作用固定的碳水化合物的場所。 杜鵑花菌根真菌已被證明具有分解復雜有機分子的酶促能力。 這可能允許一些類杜鵑花菌根真菌充當腐生菌。 然而,這些酶能力的主要功能可能是獲取有機形式的營養物質,例如氮,其礦化形式在通常被繡花科植物占據的棲息地中的數量非常有限。
真菌共生體
編輯大多數關于 ericoid 菌根真菌生理學和功能的研究都集中在形態學上鑒定為 Rhizoscyphus ericae 的真菌分離物,在子囊菌目 Helotiales 中,現在已知是 Pezoloma 物種。
除了 ericae 外,目前公認可培養的子囊菌如 Meliniomyces(與 ericae 密切相關)、Cairneyella variabilis、Gamarada debralockiae 和 Oidiodendron maius 形成杜鵑花菌根。 將 DNA 測序應用于環境 PCR 中的真菌分離物和克隆,揭示了杜鵑花根中的多種真菌群落,然而,這些真菌形成典型杜鵑花菌根螺旋的能力尚未得到證實,有些可能是非菌根內生菌、腐生菌或 寄生蟲。
除了子囊菌外,擔子菌門中的 Sebacina 物種也被認為是杜鵑花根的常見但不可培養的伙伴,并且可以形成杜鵑花菌根。 同樣,來自膜殼目擔子菌的擔子菌也與杜鵑花菌根的形成有關。
地理和主機分布
編輯杜鵑花菌根共生分布廣泛。 杜鵑花科物種在除南極洲以外的所有大陸上至少占據了一些棲息地。 杜鵑花科的一些譜系不形成杜鵑花科菌根,而是形成其他類型的菌根,包括 manzanita (Arctostaphylos)、madrone (Arbutus) 和 Monotropoidiae。 許多真菌的地理分布不確定,主要是因為真菌伙伴的識別并不總是那么容易,尤其是在應用基于 DNA 的識別方法之前。
已從北半球和南半球棲息地鑒定出歸因于 Rhizoscyphus ericae 的真菌,但這些真菌不太可能都是同一物種。 一些研究還表明,定居在杜鵑花根部的真菌群落可能對不同種類的杜鵑花植物缺乏特異性,這表明至少其中一些真菌具有廣泛的寄主范圍。
經濟意義
編輯杜鵑花菌根真菌與多種作物和觀賞物種形成共生關系,例如藍莓、蔓越莓和杜鵑花。 接種類杜鵑花菌根真菌可以影響植物生長和養分吸收。 然而,相對于叢枝菌根和外生菌根真菌,對杜鵑花菌根真菌進行的農業和園藝研究要少得多。
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