Микориза как симбиоз гриба и корней растения

Изменение климата

Микориза и изменение климата относятся к воздействию изменения климата на микоризу , грибок, который формирует эндосимбиотические отношения между сосудистым растением-хозяином , колонизируя его корни, и последствиями изменения климата . Изменение климата — это любое длительное воздействие погоды или температуры

Важно отметить, что хорошим индикатором изменения климата является глобальное потепление , хотя они не аналогичны. Однако температура играет очень важную роль во всех экосистемах на Земле, особенно в тех, где в почвенной биоте много микоризы

Микоризы — один из самых распространенных симбиозов на планете, поскольку они образуют растительно-грибковое взаимодействие почти с восьмидесяти процентами всех наземных растений. Резидентная микориза извлекает выгоду из доли сахаров и углерода, производимых во время фотосинтеза, в то время как растение эффективно получает доступ к воде и другим питательным веществам, таким как азот и фосфор, которые имеют решающее значение для его здоровья. Этот симбиоз стал настолько полезным для наземных растений, что некоторые из них полностью зависят от взаимоотношений, чтобы поддерживать себя в соответствующей среде. Грибы необходимы для планеты, поскольку большинство экосистем, особенно в Арктике , заполнены растениями, которые выживают с помощью микоризы

Из-за их важности для продуктивной экосистемы понимание этого гриба и его симбиозов в настоящее время является активной областью научных исследований.

Примечания

1. ↑ Kamieński. Les organes végétatifs de Monotropa hypopitys L. (неопр.) // Mémoires de la Société nat. des Sciences naturelles et mathém. de Cherbourg. — 1882.
2. ↑ Микорица // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
3. ↑ A.B. Frank. Über die auf Wurzelsymbiose beruhende Ernährung gewisser Bäume durch unterirdische Pilze (нем.) // ABer. Dtsch. Bot. Ges. : magazin. — 1885. — Bd. 3. — S. 128—145.
4. ↑ Эндотрофная микорица // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
5. ↑ Эктотрофная микорица // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
6. ↑ 1 2 Селиванов И. А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского Союза. — М.: Наука, 1981. — 231 с.
7. ↑ Татаренко И. В. Орхидные России: жизненные формы, биология, вопросы охраны. — М.: Аргус, 1996. — 207 с. — ISBN 5-85549-155-2.
8. ↑ M. Olsrud, J. M. Melillo, T. R. Christensen, A. Michelsen, H. Wallander, P. A. Olsson. Response of ericoid mycorrhizal colonization and functioning to global change factors (англ.) // New Phytologist : журнал. — 2004. — 19 март (no. 162). — P. 459—469. — ISSN 1469-8137. — doi:10.1111/j.1469-8137.2004.01049.x.

Разновидности

Основой для грибокорня становятся деревья

Выделяют следующие виды микоризы:

1. Myccorisa ectotrophyca – распространяется только в верхних слоях;
2. Myccorisa endotrophyca – мицелий развивается в толще корня, иногда пронзая тело практически насквозь;
3. Еctotrophyca, endotrophyca мyccorisa (мешанный тип) – характеризуется особенностью каждого из верхних видов, распространяя свою грибницу как на поверхности, так и в толще корню;
4. Peritrophyca мyccorisa– является упрощенной формой симбиоза и одновременно новым этапом в развитии. Представляет собой размещения гифов вблизи корня без проникновения в него отростков.

Каким бы ни был тип грибницы, он предназначен для определенной группы растений. Кусты и деревья становятся основой для развития одного вида грибокорня, но они могут стать носителями и других паразитов.

Симбионты[]

Со стороны высших растений участвуют все голосеменные, около 70% однодольных и 80—90% двудольных. Со стороны грибов — аскомицеты, базидиомицеты и зигомицеты.

Гриб получает от дерева углеводы, аминокислоты и фитогормоны, а сам делает доступным для поглощения и всасывания растением воду и минеральные вещества, прежде всего соединения фосфора

Кроме того, гриб обеспечивает дерево большей поверхностью всасывания, что особенно важно, когда оно растёт на бедной почве.. Большинство древесных и кустарниковых растений образует микоризу с мицелием высших (шляпочных) грибов — базидиомицетов

Почва в лесу, особенно вблизи корней деревьев, пронизана мицелием микоризных грибов, и на поверхности почвы часто появляются их многочисленные плодовые тела. Установлена специализация разных видов грибов микоризообразователей.

Большинство древесных и кустарниковых растений образует микоризу с мицелием высших (шляпочных) грибов — базидиомицетов. Почва в лесу, особенно вблизи корней деревьев, пронизана мицелием микоризных грибов, и на поверхности почвы часто появляются их многочисленные плодовые тела. Установлена специализация разных видов грибов микоризообразователей.

Часто гриб одного вида может образовывать микоризу только с представителями одного вида или одного рода растения. Другие виды грибов-микоризообразователей могут образовывать микоризу с несколькими или даже многими видами высших растений, в систематическом отношении иногда очень удаленными друг от друга (например хвойными и лиственными). Так, мухомор красный может образовывать микоризу с 26 видами древесных растений из 9 родов (пихта, лиственница, береза, дуб и другие); белый гриб — с 27 видами древесных растений из 16 родов (пихта, ель, лиственница, бук, ясень, платан, дуб и другие).

Широта специализации одного и того же вида гриба-микоризообразователя не всегда одинакова в различных частях его ареала. Например, масленок обыкновенный, образующий на большей части своего ареала микоризу только с видами сосен порядка двухвойных, на Южном Сахалине формирует ее с представителями других таксонов.

Многие древесные породы (сосна, ель, бук, береза, лещина и другие) способны образовывать микоризу со многими видами грибов. Для древесных растений симбиоз с грибами исключительно важен, т.к. он способствует более полному использованию питательных веществ почвы, улучшает рост и ускоряет развитие. В засушливых районах деревья благодаря микоризе лучше снабжаются водой и легче переносят засуху. Наличие микоризы благотворно сказывается на устойчивости древесных растений к различным заболеваниям. Например, сеянцы сосны, имеющие микоризу, менее восприимчивы к корневой губке и инфекционному полеганию всходов. Установлено, что некоторые микоризообразующие грибы выделяют антибиотики, препятствующие проникновению в корни древесных растений возбудителей корневой губки и других заболеваний.

Для профилактики этих болезней рекомендуется проводить микоризацию почвы питомников и участков, на которых проводятся лесокультурные работы.

Подробнее о том, что такое микориза

Грибы, живущие на деревьях различны. Они имеют свои названия и отличительные черты. В разной степени оказывают воздействие на представителей высшего класса, которых избрали местом собственного проживания.Микориза растений –это не вид грибов и не сами грибы. Это скорее некий процесс.

Микоризой биологи называют тип сосуществования между грибами и растениями высшего класса. То есть это сам процесс подобного паразитирования

Но к тому, что такое микориза, обязательно нужно добавить важное уточнение – это вариант, когда гриб выбирает средой обитания корни деревьев. Именно потому микоризу еще называют грибокорень

Среда обитания

Принято считать, что грибы, словно губка, впитывают в себя все негативные воздействия окружающей среды

Именно потому важно собирать их в пищу из экологически чистых районов либо использовать выращенные искусственным способом. Но не все грибы произрастают на земле. Часто в природе можно встретить такое явление как грибные обитатели деревьев

И если обычная вешенка является вкусным продуктом, то многие другие спутники деревьев непригодны в пищу и имеют другое назначение

Часто в природе можно встретить такое явление как грибные обитатели деревьев. И если обычная вешенка является вкусным продуктом, то многие другие спутники деревьев непригодны в пищу и имеют другое назначение.

У начинающих биологов часто возникает вопрос – что такое микориза растений? Ответ на него приходит при рассматривании вариантов симбиоза в природе. Ведь некоторые представители как животного, так и растительного мира не могут существовать самостоятельно. Для жизни им необходимо паразитировать на особях более высокого класса.

Отличительные особенности грибов

Какие же это особенности? Все дело в сходстве представителей как с растениями, так и с животными. Долгое время это ставило ученых в тупик. Ведь существа получаются уникальными и непонятными, раз сочетают признаки совершенно противоположных организмов.

Так, к общим чертам, объединяющим грибы с растениями, относятся:

• способность синтезировать внутри тела фитогормоны и витамины;
• неограниченный верхушечный рост в течение всей жизни;
• прикрепленный образ жизни (отсутствие способности к передвижению);
• наличие прочной клеточной стенки;
• питание путем всасывания веществ.

Однако есть признаки, которые роднят рассматриваемых организмов и с животными:

• гетеротрофный способ питания (то есть потребление готовых органических соединений, невозможность их самостоятельного синтеза внутри тела);
• наличие в составе клеточной стенки сложного углевода хитина, из которого состоят покровы ракообразных, насекомых и прочих животных существ.

Сочетание таких черт и позволяет считать грибы уникальными существами, достойными объединяться в отдельное царство живой природы.

Общий план строения гриба

Главная особенность в строении рассматриваемых организмов – это гифы, которые формируют мицелий и у высших базидиомицетов плодовые тела. Они представляют собой тонкие нити, белые или полупрозрачные, которые состоят из клеток, разделенных перегородками. Гифы сильно ветвятся, переплетаются, срастаются и формируют большую подземную сеть – грибницу. Снаружи они же образуют плодовое тело у высших грибов – ножку и шляпку.

У всех остальных представителей гифы служат только для формирования мицелия. Последний нужен для всасывания питательных веществ, вегетативного размножения, образования спор и полового процесса.

Именно мицелий гриба принимает участие в формировании грибокорня. Поэтому что такое микориза, становится ясно, если знать, чем представлен сам организм. Это сочетание подземной части грибов с корнями высших растений. Своеобразное взаимовыгодное сотрудничество, помогающее выживать обоим существам.

Таким образом, гифы гриба формируют мицелий, он переплетается с корнями и образуется микориза, или грибокорень. В этом состоит главная особенность в строении и образе жизни значительной части представителей рассматриваемого царства.

Классификация

Мы выяснили, что такое микориза, определение ей дали. Теперь рассмотрим, какие типы грибокорня бывают, ведь оказывается, что не все так просто. Существует классификация, отражающая варианты подобного симбиоза.

Можно выделить три основных вида микоризы:

• эндотрофная (“эндо” – внутри);
• эктотрофная (“экто” – снаружи);
• смешанная, или эндоэктотрофная.

Рассмотрим подробнее каждый указанный тип.

Искусственно созданная микориза

Лесные грибы в полной мере обеспечивают питанием дикую растительность. Помогая высшим растениям питаться, активнее насыщаясь органическими веществами из почвы, грибы приносят им неоценимую пользу. И потому, помня,что такое микоризаоказывает действие на всех представителей растительных, люди подчас сами стараются обеспечить подобным симбиозом растения. Ведь на садовых участках у растений нет возможности взаимодействия с грибами.

К тому же существуют некоторые растения и даже цветы, питание которых происходит именно за счет микоризы, а потому без необходимых грибов их существование невозможно.

Желая помочь своим растениям, можно подселить к ним полезного сожителя для симбиоза. При этом используют мицелий или грибные споры. Не всегда есть возможность обеспечить растения необходимым питанием. Но использование микоризы может стать хорошим вариантом для снабжения любимых растений всеми необходимыми веществами.

Тесты

610-1. У каких организмов тело представлено мицелием?

А) водорослей
Б) бактерий
В) грибов
Г) простейших

Ответ

610-2. Вегетативное размножение у грибов осуществляется с помощью

А) спор
Б) гамет
В) грибницы
Г) плодовых тел

Ответ

610-3. Плодовое тело характерно для

А) Бактерий
Б) Грибов
В) Простейших
Г) Водорослей

Ответ

610-4. Плесневый гриб пеницилл состоит из

А) разнообразных тканей и органов
Б) безъядерных клеток, на которых располагаются спорангии
В) многоклеточной грибницы и кистевидных спорангиев
Г) многоклеточной грибницы и плодового тела

Ответ

610-5. Какой из приведённых ниже представителей относится к царству грибов?

А) сфагнум
Б) стрептококк
В) пеницилл
Г) хлорелла

Ответ

610-6. Какие грибы не образуют микоризы с древесными растениями?

А) подосиновики
Б) подберёзовики
В) лисички
Г) трутовики

Ответ

610-7. Рассмотрите рисунок. Какой буквой на нём обозначена грибница?

Ответ

610-8. Какую функцию выполняет шляпка плодового тела у подберёзовика?

А) служит для привлечения животных и человека
Б) улавливает солнечную энергию, обеспечивая фотосинтез
В) является местом образования спор
Г) обеспечивает воздушное питание

Ответ

610-9. Какие из перечисленных ниже грибов не образуют микоризы?

А) трутовики
Б) подосиновики
В) подберезовики
Г) белые

Ответ

610-10. Что такое гифы?

А) нити, составляющие тело гриба
Б) органы спороношения гриба
В) органы прикрепления гриба к субстрату
Г) фотосинтезирующая часть лишайника

Ответ

610-11. Рассмотрите микрофотографию плесневого гриба-мукора. Что содержится в черных шариках у этого гриба?

А) питательные вещества
Б) вода с минеральными солями
В) микроскопические споры
Г) микроскопические семена

Ответ

610-12. Какой гриб относят к трубчатым?

А) сыроежка
Б) подберёзовик
В) осенний опёнок
Г) шампиньон

Ответ

610-13. Какую функцию выполняет плодовое тело гриба подосиновика?

А) структурную
Б) трофическую
В) выделительную
Г) генеративную

Ответ

610-14

При сборе грибов важно не повредить грибницу, так как она

А) служит местом образования спор
Б) служит пищей для животных, обитающих в почве
В) поглощает из почвы растворенные в воде питательные вещества
Г) скрепляет комочки почвы и защищает её от эрозии. Ответ

Ответ

610-15. Поселяясь на пнях, опята используют их для

А) привлечения насекомых-опылителей
Б) получения готовых органических веществ
В) получения энергии из неорганических веществ
Г) защиты от болезнетворных бактерий

Ответ

610-16. Почему на гнилом пне часто можно встретить большое количество опят?

А) гниющий пень выделяет тепло, которое активизирует рост опят
Б) гниющий пень выделяет тепло, которое активизирует размножение опят
В) опята питаются органическими веществами отмершего растения
Г) грибница опят образует микоризу с корнями пня

Ответ

610-17. Почему белые грибы часто можно найти в дубовом лесу?

А) В дубовом лесу много света.
Б) Белые грибы с корнями дубов образуют микоризу.
В) У белых грибов в дубовом лесу нет конкурентов.
Г) В дубовом лесу отсутствуют животные, которые питаются белыми грибами.

В естественной среде часто можно встретить, кажущиеся на первый взгляд невозможными, взаимодействия между разного рода животными или птицами, насекомыми и растениями. Одно из них, а именно взаимодействие между растениями и грибами мы и рассмотрим сегодня: грибокорень или микориза что же это такое?.

Знаете ли вы?
Грибы интересные произведения природы: их употребляют в пищу, делают из них вытяжки для лекарственных препаратов, производят косметические средства. Ив Роше выпустил линию косметики для женщин среднего возраста основанную на вытяжке из грибов шиитаке. Активные вещества этих грибов, проникая в клетки кожи питают их и ускоряют регенерацию.

Особенности применения микоризы для растений

Препарат микоризы вносят путем полива или опрыскивания культур, и непосредственно в почву. При вакцинации в почву, делают несколько неглубоких отверстий прямо в земле вблизи растения и вливают туда вакцину.

Многих интересует вопрос «Какие растения не образуют микоризы и с какими грибами, данный симбиоз также невозможен?». Сегодня известно немного растений, прекрасно обходящихся без микоризы: это некоторые виды семейства Крестоцветных, Амарантовых и Маревых. Грибы, не образующие микоризу — зонтики, вешенки, шампиньоны, навозники, опята.

Препарат микоризы следует применять после сбора урожая, то есть осенью. За зиму грибы образуют микоризу с корнями спящих растений, и весной уже будут заметны результаты. В отличии от растений, грибы не впадают в анабиоз зимой и продолжают активную деятельность. Если вы примените препарат весной, его активное действие будет заметно на следующий год.

Использование микоризы актуально при пересадке культур на новое или постоянное место после укоренения саженцев. Действие препарата уменьшит стресс растения и ускорит его адаптацию. После прививок препаратами микоризы наблюдается значительный рост и более ускоренное развитие культур.

Важно!
— это не удобрение, и совмещать с химическими препаратами ее не рекомендуется, так как она может быть уничтожена ними. Подкормки проводятся исключительно органическими удобрениями.. При применении микоризы для комнатных растений также есть несколько правил:

При применении микоризы для комнатных растений также есть несколько правил:

• Порошковые препараты для комнатных растений вводят в горшечный грунт, затем проводят полив. Состав в виде эмульсии набирают в шприц и вводят прямо на корневую систему в грунт.
• После прививки, растение не удобряют в течение двух месяцев. Этот же период не используют фунгициды.
• Более действенными для вазонов являются прививки, содержащие в себе частички живого мицелия, а не споры гриба. К ним относятся гелевые составы с живым мицелием, которые микоризу образуют сразу же, в то время как споры не имеют условий для развития в закрытом горшке.

Отличия микоризообразователей от сапротрофов

И микоризообразователи, и сапротрофы используют для своего питания мертвое органическое вещество, в связи с чем в рамках микологии существует проблема различения этих групп.

Микоризообразователь получает от растения углеводы, используемое грибом как источник энергии, а растение получает от гриба элементы минерального питания, которые грибница переводит в усвояемую растением форму. При этом микоризообразователи схожи с сапротрофами при отсутствии растения, с которым образуется симбиоз или в стадии свободноживущего мицелия.

Л. А. Гарибова в книге «Загадочный мир грибов» выделяет следующие отличия, которые указывают на разницу в биохимии указанных экологических групп грибов:

• только микоризообразователи образуют индольные соединения (некоторые сапротрофы тоже их образуют, но в существенно меньшем количестве);
• микоризообразователи образуют ростовые вещества типа ауксинов;
• микоризообразователи почти не обладают антибиотическими свойствами;
• микоризообразователи не участвуют в разрушении целлюлозы и не способны развиваться на ней без доступных для них источников углерода;
• большинство микоризообразователей не имеют гидролитических ферментов, в частности не синтезируют лакказу, которая нужна для окисления лигнина;
• у микоризообразователей более полноценный аминокислотный состав.

На нашей планете все взаимосвязано. Ярким примером тому служит понятие грибокорень. Если это слово разобрать, то оно подразумевает жизнь гриба на корне растений. Это один из важных этапов симбиоза, что подразумевает жизнь представителя одного класса за счет другого и имеет определение микориза. Но так в природе бывает не всегда. Некоторые грибы не образуют микоризы и развиваются самостоятельно.

Правила применения микоризных грибов на участке

Чтобы эффект от грибов был максимальным, следует правильно вносить этот компонент в почву. Предлагаем самые распространенные варианты внесения микоризы при посадке.

1. Растения с земляным комом 

Процесс посадки растений с комом земли, — не сложный процесс, так как в подготовленную лунку вы просто погружаете микоризных грибов необходимое количество согласно инструкции. Средние показатели – чайная ложка гранилированой микоризы, хотя уточняйте детали на упаковке. Сам процесс посадки ничем не отличается от привычной высадки растений с закрытой корневой системой.

2. Растения с обнаженными корнями 

Процесс посадки полностью отличается от предыдущего, так как необходим прямой контакт гранул с корнями саженцев, а не почвой. Принцип посадки заключается в увлажнении корней, затем окунании в гранулы микоризы, а лишь потом погружение в посадочную яму. Если найдете микоризу не в гранулах, а в форме саше с гелем, тогда следует немного изменить принцип действий. Сначала разбавьте гель водой до однородной консистенции, так, чтобы гель превратился в пасту, после чего окунайте корневую систему растений. Далее проводите классическую посадку. Так обеспечивается полноценный контакт корневой системы и микоризы, что ускоряет симбиоз и старт взаимодействия грибов и корневой системы.

3. Микориза и посадка культур в контейнеры

Если растение произрастает не в открытом грунте, а в контейнере, то внесение микоризы полностью меняет свой принцип. Так, внесение микоризы происходит на самом старте, её смешивают с почвосмесью. Грибы хорошо взаимодействуют с садовой землей и кокосовым волокном, торфом и минеральной ватой, а также гидропоникой. Кроме своевременного внесения микоризы, контейнерное выращивание растений создает особые условия ухода, так как микориза должна заработать, а для этого необходимо выполнить ряд условий.

— Две недели необходимо полноценно увлажнять контейнер. Такой «влажный старт» позволит микоризе успешно заработать. Через 14 дней поливы должны нормализоваться в обычном режиме. Помните, полное пересыхание грунта недопустимое вяление.

— Табу для противогрибковых препаратов. Если вы после посадки растений вместе с микоризой проведете обработку с противогрибковым препаратом, то все условия для микоризы полностью сойдут на нет, так как формирование или развитие этих полезных грибов полностью прекратится. 

— Углеводы – оптимальное питание для растений и микоризы. Чтоб растение смогло успешно произрастать, а микоризные грибы активно размножаться, необходимо систематически проводить подкормки, но специальными углеводами для растений.

Эктомикориза[]

Эктотрофная микориза возникает, когда гифы гриба оплетают корень плотной сетью, образуя или чехол, или микоризные трубки. Гифы гриба проникают сквозь ризодерму корня и распространяются по межклетникам, не проникая в клетки. От чехла в окружающую почву отходят свободные гифы гриба. Характерно отсутствие корневых волосков и редукция корневого чехлика вплоть до одного-двух слоёв клеток. Гифы гриба разделяют корень на зоны (в виде сети гиф — сеть Гартига). Эктотрофная микориза характерна для древесных растений, у травянистых растений она встречается очень редко. В формировании этого типа микоризы, в основном, принимают участие грибы порядка Агариковые.

Эктомикориза эумицетная птиофаговая

Микориза, образующая на поверхности корня и (или) корневища грибной чехол или ризоморфные тяжи. В клетках периферических слоёв корневой системы формируются клубки гиф; в клетках внутренних слоёв происходит фагоцитоз с образованием псиом.

Микориза как основа для препаратов

Чтобы восстановить структуру почвы и обеспечить растениям хорошие условия для роста, разрабатываются специальные вакцины. В их составах содержатся грибные споры и грибковые нити.

Для различных родов растений разрабатываются адаптированные к их особенностям смеси микоризы. В состав таких сборов могут входить и споры съедобных сортов грибов. Однако они вряд ли образуют у вас в саду полноценную грибницу.

Кроме того, в садовых магазинах продаются препараты, предназначенные для растущих в домах цветов. Одним из самых известных, которые используют, является микориза для орхидей, которые так полюбили наши сограждане в последнее время.

Но конечно же, есть множество вакцин для растений, растущих в садах и огородах. Они просто спасение для овощей, цветов и даже газонной травы.

Но если деревья старые, то их корни не всегда могут стать частью симбиоза, так как их корни находятся слишком глубоко под землей. Но у большинства молодых и не очень деревьев все же есть корни, которые находятся недалеко от поверхности земли. В них при добавлении вакцины может развиться микориза.

Если вы пересаживаете дерево то, стоит на самые молодые корни нанести немного вакцины. Это позволит ему быстрее прижиться, не болея слишком долго.

Несколько правил применения

• Порошкообразные препараты следует добавлять непосредственно в горшок с цветком. Затем обязательно нужно хорошо полить субстрат. Смеси в виде суспензии нужно наносить непосредственно на корни. Это удобнее делать при помощи медицинского шприца.
• Для запуска процесса достаточно одной прививки. В нормальных условиях, все оставшееся время жизни растения, она будет частью питательной системы.
• Нет одной универсальной микоризы, которая бы могла существовать с находящимися рядом растениями. Каждый их вид может сотрудничать только с определенным сортом грибов.
• Лучше всего выбирать составы, содержащие нити мицелия. Препараты, имеющие в своем составе споры, могут не сработать, так как эти микроорганизмы требуют специальных условий для своего развития.
• Микориза, развивающаяся от живого мицелия, самая эффективная. Достаточно ее увлажнить и она начинает расти. Если такой мицелий находится в форме гелевой суспензии, то при хранении в нужных условиях она сохранит работоспособность в течение двух и более лет.

После того как был введения живой мицелий, на несколько месяцев следует забыть о внесении удобрений и фунгицидов.