菌根1

菌根

科技名词定义

定义1：

真菌与高等植物根系的结合而形成的一种共生现象。

所属学科：

地理学（一级学科）；生物地理学（二级学科）

定义2：

由真菌侵染高等植物根部而形成的共生体系，分为外生菌根和内生菌根两类。

所属学科：

土壤学（一级学科）；土壤生物与土壤生物化学（二级学科）

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百科名片

菌根是指土壤中某些真菌与植物根的共生体。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体，并各有形态特征，这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。菌根的作用主要是扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素（特别是磷）的吸收能力。菌根真菌菌丝体既向根周土壤扩展，又与寄主植物组织相通，一方面从寄主植物中吸收糖类等有机物质作为自己的营养，另一方面又从土壤中吸收养分、水分供给植物。

简介

能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌,大部分属担子菌亚门,小部分属子囊菌亚门。菌根真菌的寄主有木本和草本植物约2000种。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体，并各有形态特征，这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。兰科植物的种子萌发，若没有菌根真菌共生，则不能成苗；杜鹃科植物若没有菌根真菌的共生，则植物发育不良。

内生菌根菌与植物间长期的共同演化，其展现出的外观特徵与生态机能等都与其它的菌类有明显的不同，惟这群土壤微生物因为没有醒目的子实体，因此较无法吸引人们的注意，然而它们却在生态系中扮演著重要的角色。随著生物学家的探索，它们的基本生物学特性和它们如何与植物产生互利共生之机制，渐渐为大家所了解，然而我们至今却仍然无法预测它在人为过度干扰的生态系中将如何继续完成其任务。

土壤、阳光、空气和水是植物生长的重要元素，尤其是土壤之於树木更是不可或缺的基础，它提供植物体固著及供给其生长所需的养分来源。原来这些松树的树根会和一种菌根菌形成共生关系，而结合成独特的菌根。菌根菌的菌丝能交织成鞘套式的结构，将松树幼根外表包起来，菌鞘套内和幼根接触的菌丝，会侵入幼根间隙，菌鞘外的菌丝则呈绒毛状向四周岩石细缝或土壤延伸，将土壤和根系紧紧结合，以其巨大的表面，帮助植物吸收悬崖上的无机物质，并能从泥炭、腐植质、木质素和蛋白质等有机物中吸收被分解的养分，使得松树能在极端恶劣的环境下，依然挺拔傲立。

世界上的植物，从苔藓植物、蕨类、裸子植物到被子植物，都可以和囊丛枝菌根菌共生，1980年初期，菌根学家几乎认为已能瞭解植物和其共生菌根间的关系，然而随著后续学者调查次数的增加，却发现了愈来愈多先前所未知的区域。

菌根（mycorrhizae）--

土壤中某些真菌与植物根的共生体。凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌

，大部分属担子菌亚门，小部分属子囊菌亚门。菌根真菌的寄主有木本和草本植物约2000种。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体，并各有形态特征，这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。菌根的作用主要是扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素（特别是磷）的吸收能力。菌根真菌菌丝体既向根周土壤扩展，又与寄主植物组织相通，一方面从寄主植物中吸收糖类等有机物质作为自己的营养，另一方面又从土壤中吸收养分、水分供给植物。某些菌根具有合成生物活性物质的能力（如合成维生素、赤霉素、细胞分裂素、植物生长激素、酶类以及抗生素等），不仅能促进植物良好生长，而且能提高植物的抗病能力。某些菌根真菌的生活史中所形成的子实体，能为人类提供食用和药用的菌类资源（如乳菇属、红菇属）。

分类

根据形态和解剖学的特征，又把菌根分为外生菌根(ectomycorrhizae)和内生菌根(endomycorrhizae)两大类。

外生菌根

外生菌根的特征是真菌菌丝不伸入根部细胞，真菌菌丝体紧密地包围植物幼嫩的根，形成菌套，有的向周围土壤伸出菌丝，代替根毛的作用。外生菌根的菌丝蔓延于根的外皮层细胞间，大部分生长于根外部。外生菌根能增加根系的吸收面积，外生菌根常可以在许多森林的树木根部发现，如松柏类、栎树等。这些外生菌根可以在土壤中吸收水分和养分供给植物利用，同时又能从植物根的分泌物中得到营养，这种共生关系使得植物更加茂盛，有些树种在没有菌根共生的情况下表现出生长不良。

内生菌根是真菌的菌丝体，主要存在于根的皮层薄壁细胞之间，并且进入细胞内部，不形成菌套。因此，具有内生菌根的植物，一般都保留着根毛。内生菌根较普遍存在于各种栽培作物中，如玉米、棉花、大豆、马铃薯等。这类真菌多属于藻状菌。它们侵入植物根后向细胞中伸出球形或分枝状的吸器，从根外表看不出有菌丝存在。

1、外生菌根：

据估计，约有3%的植物具有外生菌根，其中多数是乔木树种，包括被子植物和裸子植物，以欧洲山毛榉和松树的研究较为详细，其次是栎、桦及其它针叶树。

外生菌根的特点：真菌菌丝体紧密地包围植物幼嫩的吸收根形成致密的鞘套，有些鞘套还长出菌丝，取代了植物的根毛，部分菌丝只侵入根的外皮层细胞间隙而形成特殊的网状结构，称为哈氏网，菌丝不进入皮层细胞之中。一种植物的根上可以同时由一种或几种不同的真菌形成外生菌根，它们之间的专一性一般较弱。形成外生菌根的真菌多属于担子菌中的牛肝菌属、鹅膏属和蘑属，也有少数种类属于子囊菌的块菌目。

外生菌根能加强植物对水分和磷、钾、氮、钙等矿质营养元素的吸收，并向植物提供生长素、维生素、细胞分裂素、抗生素和脂肪酸等代谢产物，促进植物生长。外生菌根还能提高植物对病原菌侵染和对温度、干旱和过酸或过碱等极端环境的抗性。在这一共生体系中，植物则为菌根真菌提供了良好的生态环境和有机养料等。许多试验表明用外生菌根真菌的纯培养

体接种，在树苗培育和荒山造林时有重要作用。在贫瘠的土壤上，外生菌根的作用尤为明显。

2、内生菌根：

丛枝菌根又称泡囊－丛枝菌根（Vesicalar-Arbuscular）即VA菌根，是内囊霉科（Endogonaceae）的部分真菌与植物根形成的共生体系。内生菌根（VA菌根）的特点是真菌的菌丝体主要存在于根的皮层细胞间和细胞内，共生的植物仍保留有根毛。大多数农作物、木本植物和野生草本植物均具有内生菌根，但由于缺乏明显的外部形态特征而常不为人们重视。VA 菌根的少数根外菌丝有厚壁的粗菌丝和薄壁的细小分枝菌丝两种，在粗菌丝上还可以形成薄壁小囊、厚垣孢子、接合孢子等。已知能与植物共生形成VA菌根的真菌都属于内囊霉科，主要有内囊霉属、无柄孢属、巨孢霉属和实果内囊属等9个属。由于它们具有与植物共生的高度专一性，迄今尚未分离获得纯培养体。

同植物的关系：

①植物光合作用为真菌的生长发育提供碳源和能源。

②丛枝菌根增加了根圏的范围，增加了根系对水分的吸收，提高植物的抗旱能力，改善植物营养条件。

③丛枝菌根在植物吸收养料中的作用：扩大根系吸收范围，提高了从土壤溶液中吸收养料的吸收率。

④促进根圈微生物的固氮菌、磷细菌生长，并对共生固氮微生物的结瘤有良好的影响。

⑤与植物病害关系：有好有坏，不清楚。

3、内外生菌根：

是内生和外生菌根的在过渡类型，并具有两者的一些特征。对其共生的真菌总体知之较少，主要分布于森林土壤中。

菌根菌和植物间在共生作用中的生理分工为：植物为菌根菌提供定居场所，供给光合产物；菌根菌的菌丝纤细，表面大，可扩大根系吸收面积，如1mg直径为10μm的菌丝的吸收功能，相当于1600mg直径为400μm的根；菌根菌能活化土壤养分特别是有机、无机磷化物，供植物利用；菌根菌合成某些维生素类物质，促进植物生长发育。

功能

菌根菌的共生通常伴随著益菌产生，这些益菌可预防病原菌的侵害，因为这些益菌占据了根圈附近有利的生态地位，因此阻隔了病原菌的增生。真菌菌丝的分泌物使土壤粒子团粒化而改善了土壤结构，而且当真菌菌丝分解后，产生的有机物质有利於土壤中分解细菌的存活，使得整个土壤中微生物的组成达到动态平衡。然而在恶劣的土壤条件下，也许菌根菌最重要的功能在於改良土壤结构。