ECTOMYCORRHIZAE OG ENDOMYCORRHIZAE: HOVEDEGENSKAPER - BIOLOGI - 2025

De ectomicorrizas og endomicorrizas er symbiotiske assosiasjoner etablert mellom røttene av karplanter og sopp i jorden. Omtrent 80% av karplanter presenterer disse assosiasjonene, som er gjensidig, siden de to involverte artene drar nytte av det.

I ectomycorrhizae trenger ikke soppen det indre av planten, men produserer snarere et høyt forgrenet nettverk av hyfer som vil omringe roten. Dette dekket som omgir roten kalles en mantel.

Ectomycorrhizal mycel (hvit) assosiert med røtter av Picea glauca (brun). Tatt og redigert fra: André-Ph. D. Picard.

I endomycorrhizae er det derimot en penetrasjon i plantens rot av soppen. I dette tilfellet produseres ikke en mantel, men forgrenede strukturer som kalles arbuscules.

Kjennetegn på ectomycorrhizae

Mutualistiske assosiasjoner av ectomycorrhiza-typen involverer færre karplanter enn de av endomycorrhiza-typen. Foreløpig er det anslått at bare 2-3% av karplanter er involvert i denne typen assosiasjoner.

I ectomycorrhizae trenger ikke hyfene i soppen cellene i plantens rotepitel, i stedet danner de en tett mantel rundt røttene og trenger mellom kortikale celler og danner en struktur som kalles Hartigs nettverk.

Den hyfale mantelen kan bli 40 um tykk og projiserer hyfene flere centimeter. Denne mantelen hjelper planten med å absorbere vann og mineraler.

Arter involvert

Planteartene som er kolonisert av sopp, er alle arboreale eller busklignende. Som nevnt tidligere, er bare rundt 3% av karplanter kolonisert av ectomycorrhizae, men disse artene har en bred distribusjon over hele verden.

Ektomykorrhizale symbiotiske forhold er hyppigere i tempererte soner enn i tropiske soner, og til dags dato har denne assosiasjonen blitt observert i omtrent 43 familier og 140 slekter. Disse slektene inkluderer for eksempel Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus og Northofagus.

Blant soppene er det på sin side identifisert minst 65 slekter, hvorav mer enn 70% tilhører Basidiomycota. Ascomycota og i mindre grad representanter for Zygomycota er også identifisert, i tillegg er det mange arter som ennå ikke er klassifisert.

Ectomycorrhizae viser ikke stor spesifisitet i sine forhold, verken av soppene eller vertene deres. For eksempel kan planter av slekten Picea koloniseres av mer enn 100 arter av ectomycorrhizal sopp, mens Amanita muscaria-soppen kan kolonisere minst fem arter av planter.

Utvikling av ectomycorrhizae

Utviklingen av ectomycorrhizae begynner når hyferene koloniserer de sekundære eller tertiære røttene til plantene. Svampens hyfer begynner å vokse fra roten og danner et nettverk eller skjede som kan omgi den helt.

Hyferene vil også vokse mot det indre av roten, mellom epidermale celler og kortikale celler, uten å trenge gjennom dem; heller ikke de trenger gjennom kjølvannet. Denne innadveksten oppnås ved mekaniske krefter som skiller celler og gjennom virkningen av pektinaseenzymer. På denne måten blir Hartig-nettverket dannet.

Hartigs nettverk vil omgi hver enkelt celle og vil tillate utveksling av vann, næringsstoffer og andre stoffer mellom soppen og planten.

På grunn av soppens kolonisering av roten, vil den vokse mindre i lengden, men mer i tykkelse, enn ikke-koloniserte røtter. I tillegg vil roten gi mindre hårutvikling. Soppen vil på sin side utvikle bunnen for å fullstendig dekke roten og forhindre kolonisering av andre sopp.

Endomycorrhiza egenskaper

Endomycorrhizae er mye hyppigere enn ectomycorrhizae, de kan forekomme i mer enn tre fjerdedeler av karplanter, selv om de hovedsakelig involverer gress og gress.

I endomycorrhizae trenger hyfene i soppene først mellom cellene i rotbarken, men kommer deretter inn i dem. I dette tilfellet danner ikke soppen en Hartig-mantel eller nett. Snarere vokser de til å danne strukturer som kalles vesikler og arbuscules.

Arbuskulær mykorrhiza. Tatt og redigert fra: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: mederivativt arbeid: Edward the Confessor.

Kryssene letter utvekslingen av næringsstoffer mellom soppen og planten, mens vesiklene hovedsakelig brukes som reserveorganer.

Arter involvert

80% av karplanter er koloniserbare av endomycorrhizae, men sopp ser imidlertid ut til å ha preferanse for gress og gress. På den annen side hører soppene som danner endomycorrhizae til phylum Glomeromycota. Foreningen er obligatorisk for sopp, men ikke for planter.

Forskere mener at utviklingen av denne typen symbiotiske forhold var viktig for at karplanter kunne kolonisere det landlige miljøet fra vannmiljøer, så vel som for deres etterfølgende utvikling.

Endomycorrhizae er rikelig i jord av lav kvalitet som gressletter, fjell og i tropiske skoger.

Utvikling av endomycorrhizae

Foreningen etableres når hyfer som er til stede i jorda koloniserer plantens røtter. I begynnelsen av koloniseringen trenger sofashyfer bare mellom cellene som kommer inn i det indre av disse uten å bryte cellemembranen, som er invaginert av soppens trykk.

Senere kan soppen utvikle to typer struktur; i den første vil en hyfe gjennomgå suksessive dikotome forgreninger nær den vaskulære sylinderen til planten for å danne et arbuscle. Denne strukturen har som funksjon å tillate utveksling av vann og næringsstoffer mellom de to organismer som er involvert i foreningen.

Den andre strukturen som kan utvikle seg, selv om den ikke alltid er til stede, er vesikelen, og den kan vokse eksternt eller internt til rotceller. Formen er oval eller sfærisk og fungerer som et sted for matlagring.

Fordeler med mycorrhizae

Ekto- og endomykorrhizale assosiasjoner utgjør en gjensidigistic symbiose, der de to involverte artene drar nytte av. Hovedfordelen med foreningen er utveksling av stoffer.

På den ene siden gir soppen vann og mineralnæringsstoffer, og på den andre siden forsyner planten soppen med prosesserte organiske næringsstoffer, hovedsakelig karbohydrater. Næringsstoffets bidrag til vertsplanten av endomycorrhizal sopp er så viktig at det er viktig for mange planter i de tidlige vekststadiene.

Veksten og spredningen av ectomycorrhizal hyphae derimot, øker ikke bare det absorberende overflatearealet til roten, men også dens potensielle rekkevidde, og transporterer næringsstoffer fra fjerne steder.

I tillegg er soppen i stand til å fange opp næringsstoffer, for eksempel fosfat og ammoniumioner som ikke er tilgjengelige for roten, og dermed oppnå en større absorpsjon av mineraler for planten.

Ectomycorrhizal sopp, for deres del, er for det meste ikke i stand til å bruke lignin og cellulose som en kilde til karbon, så de er helt avhengige av planten for å få karbohydrater som den kan metabolisere.

I tillegg forhindrer de ektomykorrhizale skjeder som omgir røttene deres kolonisering av andre sopp og sykdomsfremkallende mikroorganismer.

referanser

1. NW Nabors (2004). Introduksjon til botanikk. Pearson Education, Inc.
2. A. Andrade-Torres (2010). Mycorrhizae: eldgamle samspill mellom planter og sopp. Vitenskap.
3. D. Moore, GD Robson & APJ Trinci. 13.15 Ectomycorrhizas. I: 21st Century Guidebook til sopp, 2 ^nd Edition. Gjenopprettet fra davidmoore.org.uk.
4. Ectomycorrhiza. På Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
5. SE Smith og DJ Read (2010). Mykorrhizal symbiose. Academic Press.
6. Mycorrhizae. Gjenopprettet fra ecured.cu.
7. MF Allen (1996). Økologien til mycorrhizae, Cambridge University Press.
8. Arbuskulær mykorrhiza. På Wikipedia. Gjenopprettet fra es.wikipedia.org.