ECTOMYCORRHIZAE และ ENDOMYCORRHIZAE: ลักษณะสำคัญ - ชีววิทยา - 2025

ectomicorrizas และ endomicorrizasมีความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างรากของพืชหลอดเลือดและเชื้อราในดิน ประมาณ 80% ของพืชในหลอดเลือดนำเสนอความสัมพันธ์เหล่านี้ซึ่งมีความสัมพันธ์ร่วมกันเนื่องจากทั้งสองสายพันธุ์ได้รับประโยชน์จากมัน

ใน ectomycorrhizae เชื้อราจะไม่ซึมเข้าไปภายในพืช แต่จะสร้างเครือข่าย hyphae ที่แตกแขนงออกไปซึ่งจะล้อมรอบราก ผ้าคลุมที่ล้อมรอบรากนี้เรียกว่าเสื้อคลุม

Ectomycorrhizal mycelium (สีขาว) ที่เกี่ยวข้องกับรากของ Picea glauca (สีน้ำตาล) ถ่ายและเรียบเรียงจาก: André-Ph. ง. พิคาร์ด

ในทางกลับกัน endomycorrhizae มีการเจาะเข้าไปในรากของพืชโดยเชื้อรา ในกรณีนี้ไม่ได้ผลิตเสื้อคลุม แต่มีโครงสร้างที่แตกแขนงเรียกว่า arbuscules

ลักษณะของ ectomycorrhizae

ความสัมพันธ์ร่วมกันของชนิด ectomycorrhiza เกี่ยวข้องกับพืชที่มีหลอดเลือดน้อยกว่าชนิด endomycorrhiza ปัจจุบันมีการคาดการณ์ว่ามีพืชหลอดเลือดประมาณ 2-3% เท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ประเภทนี้

ใน ectomycorrhizae hyphae ของเชื้อราจะไม่เจาะเข้าไปในเซลล์ของเยื่อบุผิวรากของพืช แต่จะสร้างชั้นปกคลุมหนาแน่นรอบ ๆ รากและแทรกซึมระหว่างเซลล์เยื่อหุ้มสมองของพวกมันสร้างโครงสร้างที่เรียกว่าเครือข่ายของ Hartig

เสื้อคลุม hyphal สามารถหนาได้ถึง 40 µm และคาดว่า hyphae หลายเซนติเมตร เสื้อคลุมนี้ช่วยพืชในการดูดซึมน้ำและแร่ธาตุ

สายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง

พันธุ์ไม้ที่ตั้งรกรากโดยเชื้อรานั้นมีลักษณะเหมือนไม้พุ่ม ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้มีเพียงประมาณ 3% ของพืชที่มีหลอดเลือดเท่านั้นที่เป็นอาณานิคมของ ectomycorrhizae อย่างไรก็ตามสายพันธุ์เหล่านี้มีการกระจายพันธุ์กว้างขวางทั่วโลก

ความสัมพันธ์ทางชีวภาพของ Ectomycorrhizal มักเกิดขึ้นในเขตอบอุ่นมากกว่าในเขตร้อนและจนถึงปัจจุบันความสัมพันธ์นี้ได้รับการสังเกตในประมาณ 43 ครอบครัวและ 140 สกุล สกุลเหล่านี้ ได้แก่ Pinus, Picea, Abies, Eucalyptus และ Northofagus

ในบรรดาเชื้อราในส่วนของพวกมันมีการระบุอย่างน้อย 65 สกุลซึ่งมากกว่า 70% เป็นของ Basidiomycota Ascomycota และตัวแทนของ Zygomycota ยังได้รับการระบุในระดับที่น้อยกว่านอกจากนี้ยังมีอีกหลายชนิดที่ยังไม่ได้รับการจำแนก

Ectomycorrhizae ไม่ได้แสดงให้เห็นถึงความเฉพาะเจาะจงมากนักในความสัมพันธ์ของพวกเขาไม่ว่าจะโดยเชื้อราหรือโดยโฮสต์ของพวกมัน ตัวอย่างเช่นพืชในสกุล Picea สามารถตั้งรกรากโดยเชื้อรา ectomycorrhizal มากกว่า 100 ชนิดในขณะที่เชื้อรา Amanita muscaria สามารถตั้งรกรากของพืชได้อย่างน้อยห้าชนิด

การพัฒนา ectomycorrhizae

การพัฒนา ectomycorrhizae เริ่มต้นเมื่อ hyphae ตั้งรกรากที่รากรองหรือตติยภูมิของพืช เส้นใยของเชื้อราเริ่มเจริญเติบโตจากรากสร้างเครือข่ายหรือกาบที่สามารถล้อมรอบได้อย่างสมบูรณ์

เส้นใยจะเติบโตไปทางด้านในของรากระหว่างเซลล์ผิวหนังและเซลล์เยื่อหุ้มสมองโดยไม่ต้องเจาะเข้าไป พวกเขาไม่เจาะปลุก การเจริญเติบโตภายในนี้ทำได้โดยกองกำลังเชิงกลที่แยกเซลล์และผ่านการกระทำของเอนไซม์เพคติเนส ด้วยวิธีนี้เครือข่าย Hartig จึงถูกสร้างขึ้น

เครือข่ายของฮาร์ทิกจะล้อมรอบเซลล์แต่ละเซลล์และจะทำให้มีการแลกเปลี่ยนน้ำสารอาหารและสารอื่น ๆ ระหว่างเชื้อรากับพืช

เนื่องจากการตั้งรกรากของรากโดยเชื้อราจึงมีความยาวน้อยลง แต่มีความหนามากกว่ารากที่ไม่เป็นอาณานิคม นอกจากนี้รากจะมีการพัฒนาของเส้นผมน้อยลง เชื้อราในส่วนของมันจะพัฒนาฝักให้ปกคลุมรากอย่างสมบูรณ์และป้องกันการล่าอาณานิคมของเชื้อราอื่น ๆ

ลักษณะของ Endomycorrhiza

Endomycorrhizae พบบ่อยกว่า ectomycorrhizae มากซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในพืชที่มีหลอดเลือดมากกว่าสามในสี่แม้ว่าส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับหญ้าและหญ้า

ใน endomycorrhizae เส้นใยของเชื้อราเริ่มแทรกซึมระหว่างเซลล์ของเยื่อหุ้มสมองราก แต่จากนั้นเข้าไปข้างใน ในกรณีนี้เชื้อราจะไม่ก่อตัวเป็นเสื้อคลุม Hartig หรือตาข่าย แต่พวกมันเติบโตเป็นโครงสร้างที่เรียกว่าถุงและอาร์บัสคิวลาร์

Arbuscular mycorrhiza นำมาและเรียบเรียงจาก: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: mederivative work: Edward the Confessor.

arbuscules ช่วยในการแลกเปลี่ยนสารอาหารระหว่างเชื้อราและพืชในขณะที่ถุงส่วนใหญ่ใช้เป็นอวัยวะสำรอง

สายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง

80% ของพืชที่มีหลอดเลือดสามารถขยายพันธุ์ได้โดย endomycorrhizae อย่างไรก็ตามเชื้อราดูเหมือนจะชอบหญ้าและหญ้า ในทางกลับกันเชื้อราที่ก่อตัวเป็น endomycorrhizae อยู่ในไฟลัมโกลเมอโรไมโคตา การเชื่อมโยงเป็นข้อบังคับสำหรับเชื้อรา แต่ไม่ใช่สำหรับพืช

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการพัฒนาความสัมพันธ์ทางชีวภาพประเภทนี้มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับพืชในระบบลำเลียงเพื่อให้สามารถตั้งรกรากสภาพแวดล้อมบนบกจากสภาพแวดล้อมทางน้ำรวมทั้งวิวัฒนาการในภายหลัง

เอนโดไมคอร์ไรซามีมากในดินคุณภาพต่ำเช่นทุ่งหญ้าภูเขาและในป่าเขตร้อน

การพัฒนา endomycorrhizae

สมาคมก่อตั้งขึ้นเมื่อเส้นใยที่มีอยู่ในดินตั้งรกรากอยู่ที่รากของพืช ในช่วงเริ่มต้นของการล่าอาณานิคม hyphae ของเชื้อราจะแทรกซึมระหว่างเซลล์ที่เข้าสู่ภายในโดยไม่ทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งถูกทำลายโดยแรงกดดันของเชื้อรา

ต่อมาเชื้อราสามารถพัฒนาโครงสร้างได้สองประเภท ในช่วงแรกเส้นใยจะได้รับการแตกแขนงต่อเนื่องกันใกล้กับกระบอกสูบหลอดเลือดของพืชเพื่อสร้าง arbuscle โครงสร้างนี้มีหน้าที่อนุญาตให้มีการแลกเปลี่ยนน้ำและสารอาหารระหว่างสิ่งมีชีวิตทั้งสองที่เกี่ยวข้องในการเชื่อมโยง

โครงสร้างที่สองที่สามารถพัฒนาได้แม้ว่าจะไม่ปรากฏอยู่ตลอดเวลา แต่ก็คือถุงน้ำและสามารถเติบโตจากภายนอกหรือภายในไปยังเซลล์รากได้ รูปร่างของมันเป็นรูปไข่หรือทรงกลมและทำหน้าที่เป็นที่เก็บอาหาร

ประโยชน์ของไมคอร์ไรซา

ความสัมพันธ์ระหว่าง ecto และ endomycorrhizal ถือเป็นลักษณะทางชีวภาพซึ่งกันและกันซึ่งทั้งสองสายพันธุ์มีผลประโยชน์ร่วมกัน ผลประโยชน์หลักของสมาคมคือการแลกเปลี่ยนสาร

ในอีกด้านหนึ่งเชื้อราจะให้สารอาหารประเภทน้ำและแร่ธาตุและในอีกด้านหนึ่งพืชจะให้เชื้อราที่มีสารอาหารอินทรีย์แปรรูปซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์โบไฮเดรต การมีส่วนร่วมของสารอาหารในพืชที่เป็นเจ้าภาพโดยเชื้อราเอนโดไมโครไรซามีความสำคัญมากซึ่งมีความสำคัญต่อพืชหลายชนิดในช่วงแรกของการเจริญเติบโต

ในทางกลับกันการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของ ectomycorrhizal hyphae ไม่เพียง แต่เพิ่มพื้นที่ผิวที่ดูดซับของรากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเข้าถึงที่มีศักยภาพในการขนส่งสารอาหารจากพื้นที่ห่างไกล

นอกจากนี้เชื้อรายังสามารถจับสารอาหารเช่นฟอสเฟตและแอมโมเนียมอิออนที่รากไม่สามารถใช้งานได้จึงทำให้พืชดูดซึมแร่ธาตุได้ดีขึ้น

เชื้อรา Ectomycorrhizal ในส่วนของพวกมันส่วนใหญ่ไม่สามารถใช้ลิกนินและเซลลูโลสเป็นแหล่งคาร์บอนได้ดังนั้นพวกมันจึงขึ้นอยู่กับพืชเพื่อให้ได้คาร์โบไฮเดรตที่สามารถเผาผลาญได้

นอกจากนี้เปลือก ectomycorrhizal ที่อยู่รอบ ๆ รากยังป้องกันการล่าอาณานิคมของพวกมันโดยเชื้อราและจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค

อ้างอิง

1. NW Nabors (2004). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับพฤกษศาสตร์. Pearson Education, Inc.
2. อ. Andrade-Torres (2010). ไมคอร์ไรซา: ปฏิสัมพันธ์โบราณระหว่างพืชและเชื้อรา วิทยาศาสตร์.
3. D. Moore, GD Robson และ APJ Trinci 13.15 เอคโตไมโครไรซา ใน: 21st Century Guide to Fungi, 2 ^nd Edition กู้คืนจาก davidmoore.org.uk.
4. Ectomycorrhiza บน Wikipedia สืบค้นจาก en.wikipedia.org.
5. SE Smith และ DJ Read (2010) mycorrhizal symbiosis สำนักพิมพ์วิชาการ.
6. mycorrhizae กู้คืนจาก ecured.cu.
7. เอ็มเอฟอัลเลน (1996). นิเวศวิทยาของไมคอร์ไรซาสำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
8. Arbuscular mycorrhiza บน Wikipedia สืบค้นจาก es.wikipedia.org.