菌根菌

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菌根菌对植物生长的促进作用及其机制研究

菌根菌对植物生长的促进作用及其机制研究一、菌根菌的基本概念和作用菌根（mycorrhiza）是指植物根系与真菌的一种共生现象。

菌根菌在植物根系周围形成一个“真菌根”，融合成为一个生理整体，形成一种新的营养合成系统，提高植物吸收营养和水分的能力，同时也能提高抗性、增加生长速度和增强根系的生理功能。

目前已经有许多关于菌根菌与植物之间的关系和作用机理方面的研究证明，菌根菌对于植物的生长发育和生态环境的改善起到了积极的促进作用。

二、菌根菌对植物生长的促进作用（一）促进植物吸收水分和营养菌根菌能够扩大植物根系所能接触到的范围，增加根系的表面积，提高植物与土壤的接触面积，从而促进了植物对于水分和营养的吸收能力。

此外，菌根菌能够分泌酶类，分解土壤中难以吸收的有机酸物质，将不同形式的养分转化为植物所能利用的形态，同时提高了土壤中的养分利用效率。

（二）提高植物的保护能力菌根菌能够促进植物的抗病能力，使植物对病原体和有毒物质产生了更高的耐受性，从而保证了植物的生长发育。

一些研究表明，菌根菌可以影响植物路径抗性机制的功能，从而改变植物对于病原体的响应。

此外，菌根菌还能促进植物根系的发育，增加根系的活力和范围，使得植物对于外界环境的变化具有更强的应变能力。

（三）影响植物生长发育的生理过程菌根菌能够增强植物的生长发育过程，增加植物的干重和根长，提高了植物的生物量。

这是由于菌根菌能够分泌植物生长发育所必需的各种激素，如茉莉酸（jasmonic acid）等，通过与植物体内自身激素的作用，调节了植物的生长过程。

三、菌根菌与植物之间的相互关系研究（一）菌根菌与植物根系周围环境的微生物群体在植物根系周围的土壤中，存在着各种微生物群体，如厌氧菌、放线菌、寄主物种特异性细菌等。

这些微生物群体会对菌根菌与植物之间的相互关系产生影响，从而改变植物的生长发育和叶片发育。

（二）菌根菌与植物内激素的相互作用植物拥有自身的激素合成系统，菌根菌也同样拥有自身的激素合成机制，这两者之间产生的相互作用是非常重要的。

植物与菌根菌

作者为首都师范大学生物系 )&&% 级硕士生
责任编辑：杨斧
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小球藻属 * !"#$%&##’ + 、弓形藻属 * ()"%$&*&%+’ + 、衣藻属 * !"#’,-*$,$.’/ + ；硅藻门的直链藻属 * 0&#$/+1
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叶万平
据估计，目前已知的种子植
植物菌与根菌
物中，外生菌根仅占不足 %&$ ，大部分属松科、桦木科、壳斗科、龙脑香科、桃金娘科等乔灌木树种。而 ’( 菌根（是内生菌根的常见种类）约占 "&$ ，大约有 )&& 科、 %&&& 属、 )! 万种植物都可形成 ’( 菌根，其中大部分是草本植物。此外，还有一些植物至今未发现菌根，如莎草科、灯芯草科、十字花科等少数几科植物（弓明钦）。菌根与植物之间是互利共生
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"#$ ，地茎增加了 #%$ 至 &%#$ ，须根数增加了 ’&$ 至 (’#$ ，干质量增加了 &%%$ 以上。林智等用 )* 菌根接种茶树，无论是地上部还是地下部都明显高于未接种的茶树，其中又以接种 )* 菌同时施磷矿粉的茶树干重最大。黄宝灵的实验证实了菌根菌对巨尾桉高生长持续影响显著，菌根林的蓄积量持续高于对照林，菌根的投入产出比为： & 比 &&+ ," ，经济效益显著。 - ( . 增强宿主植物的抗逆性许多研究表明：菌根化苗木可以提高宿主植物的抗旱性、抗盐碱性、抗重金属毒害、抗非正常 /0 值和温湿度等的能力，从而提高了植物在不良环境下的生存能力。菌根菌在土壤中有庞大的菌丝体，可以增加根系的吸收面积，降低土壤与植物之间的液流阻力，促进根系对水分的吸收，而且菌套还能防治根系内的水分丧失，从而改善宿主的水分状况，这种作用在干旱条件下表现得尤为明显。吕全等人的实验证明了外生菌根可以提高板栗苗木的抗旱性能，菌根苗木与对照相比，提高苗木束缚水含量 &(+ %!$ 至 #"+ ’1$ ，萎蔫系数降低 (&+ 1#$ 至 #!+ %’$ ，在干旱协迫下，叶片推迟 (’—’2 小时出现萎蔫，重新复水后提前 ’+ !—(!+ ! 小时恢复正常。菌根菌能提高宿主对污染土壤的抵抗力。陈有键等人的实验证明了在土壤金属过量的情况下，菌根菌可通过调节根际重金属形态从而调节土壤重金属的生物有效性，提高了宿主对重金属污染的适应性。接种了彩色豆马勃的美 3456789 等的实验证明，国五针松菌根化苗，在低于室温 (+ ,: 的条件下越冬，有 !%$ 的苗木保存下来，而对照组仅存活 (%$ 。 - 2 . 提高宿主植物的抗病性菌根菌对某些植物病害有防治或减轻作用，已为不少实验所证实。菌根菌对病原菌具有抑制作用，两者对峙培养后，菌根菌变粗，而病原菌受抑，菌丝死亡。实验证明，菌根菌能产生抗生素、萜烯类、酶等代谢物而使病原菌死亡。另外，菌套、哈氏网有机械阻挡作用，可以阻挡病原菌的入侵。弓明钦等人的实验表明，外生菌根能减轻或防治桉树青枯病的危害。已菌根化的桉树幼苗无论在轻病区或重病区造林，均可降低发病率和病情指数，减少青枯病的危害。唐明等利用几种外生菌根及 )* 菌根接种北京杨，证明菌根感染程度与杨树溃疡病的发生呈显著的负相关，其中，外生菌根的影响更大。胡正嘉等用 )* 菌根菌接种棉花，明显减轻了棉花枯萎病的发生，

菌根真菌的作用机理

菌根真菌的作用机理菌根真菌与植物根系形成的共生关系，对植物的生长和发育具有多方面的促进作用。

本文将从促进养分吸收、提高抗逆性、促进生长、增强抗病性和生物防治等方面，对菌根真菌的作用机理进行详细介绍。

一、促进养分吸收菌根真菌能够与植物根系形成共生关系，帮助植物吸收水分和养分。

通过扩大植物根系的吸收面积和利用菌丝的穿透作用，菌根真菌可以帮助植物吸收土壤中的营养物质，如氮、磷、钾等。

这些养分对于植物的生长和发育至关重要，而菌根真菌的存在能够显著提高植物对养分的吸收效率。

二、提高抗逆性菌根真菌能够提高植物的抗逆性，使植物在逆境条件下更好地生存和繁衍。

一方面，菌根真菌可以通过改善植物的养分状况，提高植物对逆境的耐受能力；另一方面，菌根真菌可以分泌一些抗逆性的代谢产物，如抗氧化物质、植物激素等，帮助植物应对不良环境条件。

在干旱、盐碱、重金属等胁迫条件下，菌根真菌的共生关系能够显著提高植物的抗逆性。

三、促进生长菌根真菌可以促进植物的生长，提高作物的产量和品质。

通过与植物根系的共生关系，菌根真菌能够提供更多的养分和水分给植物，促进植物的生长和发育。

同时，菌根真菌还可以产生一些促生长的代谢产物，如生长素、赤霉素等，进一步促进植物的生长。

因此，在农业生产中，菌根真菌的应用具有广阔的前景。

四、增强抗病性菌根真菌可以增强植物的抗病性，降低植物病害的发生率。

一方面，菌根真菌可以诱导植物产生抗病性相关的基因表达和蛋白质合成，提高植物自身的抗病能力；另一方面，菌根真菌可以与病原菌争夺营养和空间，抑制病原菌的生长和繁殖。

此外，一些菌根真菌还可以产生抗菌物质或毒素，直接杀死或抑制病原菌的生长。

因此，菌根真菌在植物病害防治方面具有潜在的应用价值。

五、生物防治菌根真菌在生物防治方面也具有一定的应用价值。

一方面，菌根真菌可以与病原菌竞争土壤中的营养和空间，降低病原菌的繁殖和传播；另一方面，菌根真菌可以诱导植物产生抗病性相关的代谢产物和防御反应，提高植物自身的抗病能力。

菌根真菌对植物营养吸收与利用的促进作用研究

菌根真菌对植物营养吸收与利用的促进作用研究一、前言植物与菌根真菌的共生关系已经被学者们所发现和验证，因此也引发了人们对这种共生关系的深入研究。

众所周知，菌根真菌对植物的生长和发育具有明显的促进作用。

本文将从实验研究角度探讨菌根真菌对植物营养吸收与利用的促进作用，为广大读者带来新的启示。

二、菌根真菌与植物共生的基础知识菌根真菌以其特有的吸收方式，能够与植物根系形成一种特殊的共生关系。

这种共生关系基本上包括两种不同类型的组织特征，分别是菌絮体和菌丝外鞘。

这些组织结构被认为能够更加有效地促进植物的根系吸收水分、营养和矿物质，而它们通过根系的渗透能力可以保证氧气、水分和营养物质的顺畅进行。

三、菌根真菌对植物吸收和利用营养元素的促进作用1. 菌根真菌的根外菌丝外鞘能够刺激植物根系吸收营养元素由于菌根真菌的菌丝外鞘是由多种生物化学物质覆盖的，这种物质可以释放出大量的有机酸，向周围的环境释放大量的H+离子和菌酸。

这些酸对于土壤的酸化和降低土壤的PH值非常重要，因为它们可以解除土壤中的无机形态矿物元素，并促进了这些元素与菌根真菌和植物根系之间的吸附和交流。

2. 菌根真菌作为一种真菌，可以产生酶的活性，更加促进了植物吸收营养的效率在菌根真菌的菌丝外鞘中，有一种叫做蛋白酶的酶类物质。

它们可以分解并提供矿物质元素的有机形态。

此外，菌根真菌也产生了其他种类的酶，如酯酶、脱氢酶、纤维素酶等，这些酶对植物的根系吸收和利用有很大的积极效果，它们能够更加有效地根系吸收营养矿物元素，同时使植物增强对经济肥料的依赖性。

3. 菌根真菌提高了植物光合作用的效率，从而影响了植物的生长和发育菌根真菌的菌丝外鞘能够促进植物根系吸收和利用营养元素，这些元素在裸露的土壤中通常很少能够得到利用。

而利用这些元素的结果，就是能够促进光合作用的产生且更加高效。

因为光合作用通常需要多种不同的矿物元素和营养素，而菌根真菌可以提供这些养分的来源，因此，它能够更好地促进植物的光合作用，从而增强植物的生长和发育指标。

植物与菌根真菌的相互作用及其生态学意义

植物与菌根真菌的相互作用及其生态学意义植物和真菌是生态系统中非常重要的组成部分。

它们之间的互动关系是复杂而微妙的。

其中一个重要的互动方式是菌根真菌与植物之间的共生关系。

这种共生关系对于植物的生长发育和环境适应性都有着不可或缺的作用。

本文将探讨植物与菌根真菌的相互作用及其生态学意义。

1. 菌根真菌概述菌根真菌是一类重要的不具有光合作用的真菌。

它们与植物的根系形成共生关系，提供养分，同时也从植物中得到养分和糖分。

菌根真菌包括两种基本类型：无菌根真菌（例如拟静菌根菌）和有菌根真菌（例如松露菌）。

2. 植物和菌根真菌的共生关系菌根真菌通过菌丝系统与植物根系形成了一个复杂的结构，即菌根。

植物提供糖和其他有机化合物，以换取从菌根真菌中获得的氮、磷、钾和微量元素等养分。

这种共生关系既可以为植物提供养分，也可以为菌根真菌提供庇护和生存条件。

菌根真菌和植物之间的这种关系可分为两种类型：外生菌根和内生菌根。

2.1 外生菌根外生菌根是生长在植物根系表面的菌根真菌。

它们形成一条厚壁分支，呈现一个菌丝网络，可以高度分化和聚集，来代替植物根系的功能。

外生菌根可以长成数摄米之长，并且分支繁茂，成为植物根系的一个完美替代品，从而增加了植物的吸收表面积，大大提高了植物的养分吸收能力。

2.2 内生菌根内生菌根形成于植物根系内部，菌根真菌与植物根系在内部纤维层中产生结合。

内生菌根对于植物的营养吸收更为显著，其结构特征为将菌根真菌生物体嵌入到植物细胞中，形成菌针或山核桃样的结构。

此种共生关系除了提供大量的养分外，另一个显著的作用表现在对植物的氮和养分的调节和维持。

3. 菌根真菌的生态学意义对于自然生态系统，菌根真菌的生态学意义是十分重要的。

首先，菌根真菌能够改善植物的营养吸收表现，从而增加了植被区内的生物多样性。

其次，菌根真菌还能够增加土壤的稳定性和增强土壤的结构，从而增加土壤水分的稳定性和减少土壤的侵蚀。

此外，菌根真菌还起着重要的作用，在环境恶劣时，其能够促进植物对环境胁迫的适应，维持植物生长和开花等生物活动。

菌根真菌的共生机制及其在植物生长发育中的作用

菌根真菌的共生机制及其在植物生长发育中的作用植物与真菌的共生关系在自然界中十分常见，而菌根真菌作为其中的一种，不仅能促进植物的生长发育，还能改善土壤环境，提高土壤质量。

本文将探讨菌根真菌的共生机制及其在植物生长发育中的作用。

一、菌根真菌的共生机制菌根真菌与植物形成共生关系的过程，涉及到一系列复杂的生物学和生态学过程。

总的来说，菌根真菌对植物的生长发育有以下三种主要的促进作用：1、增加植物的吸收面积及其养分吸收量菌根真菌普遍寄生在植物根部，并形成了一种称为菌根的结构。

这种结构能扩大植物根系的吸收面积，增加植物与土壤的接触面积，提高了植物的养分吸收效率。

菌根真菌可以通过一些生物化学作用，如分泌酶类物质、改变土壤pH值等，增加了土壤中某些必需元素的有效性，并且能够促进植物对氮、磷、钾等元素的吸收。

2、提高植物对病虫害的抵抗力菌根真菌能够有效地增加植物的免疫能力，提高植物对病虫害、干旱、高温等环境胁迫的适应性能力。

此外，它们还可以通过抑制或杀死土壤中一些植物病原微生物（如枯草杆菌、南方根结线虫等），来保护植物的生长和发育。

3、改善土壤环境及其质量菌根真菌在土壤中的生长会形成一种有机质，称为菌丝体。

这种有机质可以促进土壤结构的稳定和改善土壤质量，进而提高土壤中的微生物多样性和氮循环、碳循环等生物地球化学循环过程的速率和效率，维护土壤生态系统的稳定性和健康性。

二、菌根真菌在植物生长发育中的作用菌根真菌与其寄主植物之间的共生关系，对于植物的生长和发育具有重要的影响。

在植物生长发育的不同阶段，菌根真菌有不同的作用。

1、初生阶段在植物的初生阶段，菌根真菌主要对植物的萌发和幼苗生长有着重要的影响。

它可以对苗期幼根的细胞分裂、细胞增生、根毛的生成等方面进行调控，从而加速植物的萌发和幼苗的生长。

2、生长阶段在植物的生长阶段，菌根真菌主要是通过提供养分、抗病的作用以及促进植物代谢的调节等方面促进植物生长发育。

在这个过程中，菌根真菌通过增加光合产物、刺激植物光合作用进程等方式为植物提供养分，提高植物根系的发育状态，增强植物的适应性和胁迫耐受能力。

菌根真菌对植物发育的影响

菌根真菌对植物发育的影响在自然界中，植物和真菌是常见的多种生物之一，然而，这两种生物之间的相互作用却很少为人熟知。

菌根真菌是一种组成丰富的微生物，在自然界的生态系统中起着极其重要的作用。

它们和根部形成联合体，对植物的生长和发育有着极其重要的影响。

本文将探讨菌根真菌对植物发育的重要性以及如何在农业中利用这些微生物来提高作物的产量并保护环境。

什么是菌根真菌？菌根真菌是一类以共生的方式存在于植物根系中的真菌。

它们能够通过与植物的根部细胞相互作用，建立不同的共生关系。

与植物建立起正常的菌根关系后，菌根真菌就可以从植物中吸收一些对其本身生长发育有利的物质，同时也可以利用自身的碳水化合物等有机物为植物提供营养。

因此，在一起生长对植物和菌根真菌都是有利的。

这种共生关系有两种形态：外生菌根和内生菌根。

两种形态共生的区别外生菌根是指菌丝束从植物根外侵入土壤并形成菌丝外生于植物根的细胞表面。

在菌根接触处，形成一个菌核，进而形成菌萎与植物细胞的壁膜的结合。

植物的营养物质通过这个菌丝网络进入真菌；真菌固定在根部的矿物质和水分，将其传递给植物。

菌根真菌确保植物根部对水分的利用优化，并促进根部矿物质的吸收。

内生菌根是指真菌的菌丝进一步穿过植物细胞壁膜，形成菌萎，随着生长和发育，成为众多线球体块装满式样的菌萎。

内生菌根，作为植物根内必不可少的化学成分，暗示着植物对营养素的主动控制。

菌根真菌对植物发育的促进作用主要表现为以下几个方面:1. 帮助植物有效吸收无机物质菌根真菌能够通过自己丰富的须状菌丝系统吸收土壤中的各种无机元素，将其向植物输送，从而帮助植物更有效地吸收和利用所需的营养素。

2. 增强植物的体魄菌根真菌与植物的根部结合可以形成一个更加robust且更加复杂的根系系统，这不仅可以增强植物的体质，还可以使其更加抗风抗旱、更加抗病虫害。

3. 提高作物的产量和品质研究表明，在许多作物中使用菌根真菌可以显著提高产量和品质，如玉米、番茄、甜菜以及水稻等。

菌根菌与根际微生物的生态与分子生物学

菌根菌与根际微生物的生态与分子生物学植物与土壤之间的互动非常复杂，植物需要吸收营养和水分，这些物质是通过它们的根从土壤中获得的。

但是，土壤中的这些物质并不总是容易获取的，往往需要通过其他微生物的帮助。

其中，菌根菌和根际微生物是影响植物生长和健康的两个重要因素。

本文将介绍菌根菌和根际微生物的生态学和分子生物学研究进展，深入分析它们在土壤生态系统中的作用和相互关系。

一、菌根菌菌根是一种生长在植物根系统中的真菌群体，与根毛形成真正的内生菌根。

菌根可以分为两种类型：外生菌根和内生菌根。

外生菌根（Arbuscular Mycorrhizae，简称AM）是被子植物中最普遍的一种菌根类型，它们在植物的细胞外形成菌丝，与植物根毛形成联系。

内生菌根（Ectomycorrhizae，简称EM）主要分布在针叶树、某些阔叶树和一些地生植物中，它们形成菌丝网络，包围着根，但不穿透细胞壁。

这两种菌根类型具有不同的形态和生物学特性，对植物的生长和生态系统的功能也有不同的影响。

1. 菌根菌的分类和特点菌根菌是一类不断变化的分子类型，被分类到地衣菌门中。

地衣菌门包含由外部真菌与内部藻类或蓝细菌之间的共生关系形成的群体。

它包括多种和土地使用方式有关的物种。

菌根菌与其他一些土壤微生物一起组成植物根系统的生态系统。

这些微生物影响了植物对水分、营养和抗病能力的吸收，进而影响了植物的生长、产量和健康状态。

2. 菌根菌与植物菌根菌通过以下方式与植物共生：①菌根菌通过菌丝直接进入植物的根毛，并在根毛内部形成菌丝网络，与植物细胞贴近在一起，吸收植物根系释放的营养物质；②菌根菌通过与植物细胞交互作用，激活和维持植物的免疫系统；③菌根菌通过增强植物的根系系统，提高植物的耐受性。

菌根菌在植物生长和健康方面有很多好处，具有以下作用：①增加植物的养分吸收能力：由于菌根菌具有趋向关系，能够寻找和发掘植物根系周围土壤中的营养物质，进而促进植物吸收。

②提高植物的耐受性：菌根菌可以促进植物释放植物生长调节物质，进而促进植物对各种逆境的适应性。

植物菌根菌对土壤健康的影响研究

植物菌根菌对土壤健康的影响研究植物菌根菌是一种与植物共生共存的微生物。

它们与植物的根系形成菌根，通过这种联合生活方式，植物与菌根菌能够相互受益。

近年来，越来越多的研究表明，植物菌根菌不仅对植物生长发育有积极作用，还对土壤的健康和生态系统的稳定性产生重要影响。

首先，植物菌根菌能够提高植物的养分吸收能力。

菌根菌通过与植物根系形成的菌根结构，能有效扩大植物吸收根系的表面积，提高植物对土壤养分的吸收率。

同时，菌根菌自身也具备一定的养分转化能力，能够将不易被植物吸收的营养物质转化为可供植物利用的形式。

这一过程不仅提高了植物的养分利用效率，也有助于减少农业生产中对化肥的依赖，从而对土壤生态系统的健康起到了积极的推动作用。

其次，植物菌根菌对土壤结构的改善有着肯定的影响。

土壤质地、结构对植物生长有着重要的影响，而菌根菌通过菌丝的形成和活动，能够增加土壤的聚结性和团聚性，提高土壤的保水保肥能力。

在干旱缺水条件下，菌根菌能够帮助植物更好地吸收和利用土壤中的水分，从而增加植物的抗旱能力。

此外，菌根菌的菌丝网络还能构建起一种土壤微环境，改善土壤通气性，增强土壤的气体交换和氮素循环能力，进一步促进土壤的健康发展。

同时，植物菌根菌还对土壤生物多样性具有重要影响。

菌根菌与植物共生共存的关系是一种共生共进的关系，菌根菌提供植物营养，植物则为菌根菌提供碳源。

这样的互利共生关系为其他土壤微生物的繁殖和生存提供了良好的环境。

研究还发现，植物菌根菌能够抑制一些土壤病原菌的生长，减少病害的发生。

因此，在农业生产中，合理利用植物菌根菌可以替代化学农药的使用，减少对环境的污染，保护土壤微生物的多样性。

虽然植物菌根菌对土壤健康的影响已经被广泛认可，但研究仍在不断深入。

目前，科研人员正在探索不同种类的菌根菌对不同植物的影响，并进一步研究其生物学机制。

此外，也有学者致力于研究如何利用菌根菌来改良土壤质量，提高农业生产的可持续性。

这些研究有助于更好地发挥植物菌根菌在土壤健康中的作用，为可持续农业的发展提供有效的解决方案。

菌根

菌根 mycorrhiz植物根与真菌组成的共生体。

具有这种共生特异性的真菌称为菌根菌。

种类和特征已知能在根部形成菌根的植物有2000多种，能在植物根部组成共生体的真菌种类也很多。

根据菌根的形态可区分为外生菌根和内生菌根。

外生菌根在植物根表面缠绕大量的真菌菌丝，形成密实的菌丝鞘，其中部分菌丝伸入根组织的外层细胞间隙中，构成胞间的菌丝网络，称为哈式网，成为菌丝与宿主物质交换的场所(图1)。

外生菌根改变了植物根的形态，使根的分枝增多，侧根缩短。

外生菌根的真菌主要是Basidio mycetes，宿主主要是树木，如松科、柏科、杨柳科等。

内生菌根包括泡囊—从枝菌根(VA菌根)、兰科菌根和杜鹃花科菌根。

其中主要的是VA菌根。

菌根的菌丝着生于根组织皮层细胞间隙或细胞中，但不进入内皮层和中柱。

一些菌丝伸出根外与土壤接触，但不在根表面形成菌丝鞘。

因此，受VA菌感染的根系形态没有改变。

这种菌在根皮层细胞内的菌丝末端，可以反复二叉分枝形成类似吸器的丛枝，某些菌丝可以膨大形成直径为50微米的泡囊(图2)。

VA菌根的真菌主要为Endogonaceac科。

宿主植物很广泛，除十字花科和藜科外，大多数农作物都能感染菌根菌。

而且它们与宿主植物之间无专一性。

生长条件VA菌对温度很敏感，在10～20℃以上，扩展迅速，对养分的吸收能力明显增高，而在16℃以下则急剧减小，8℃时几乎停止扩展。

菌根的形成还受土壤肥力水平的影响，尤其是与土壤有效磷的含量和磷肥中水溶性磷含量有关。

水平越高，菌根感染率越低。

图1 未感染根与外生菌根剖面(a)未感染的根(b)外生菌根1.中柱;2.表皮层;3.哈氏网;4.菌丝鞘图2 VA菌根着生于植物根组织中的示意图1.外生菌丝体形成的厚壁孢子;2.丛枝菌丝体A-D和E-F：分别代表VA菌在根细胞内不同的发育阶段不同植物种类感染菌根的敏感性差异很大，粗根类植物如木兰、鳄梨、月桂、南洋杉等对菌根反应敏感，木薯、柑橘、咖啡树几乎完全依赖于菌根吸收磷素。

第9章外生菌根菌

一、外生菌根的形态、结构与功能
在自然界的森林生态系统中。树木生长不仅仅是在土壤，而是在其他生物，
包括动物、昆虫、大量微生物参与的，一个复杂的生态系统中，外
生菌根菌与树木根系的共生，就是其关系中的一种。
一、外生菌根的形态、结构与功能
菌套(mantle)：外生菌根(ectomycorrhiza)菌的菌丝体在土壤里生长，当遇到适合的树木根系时，就与树木的吸收根系结合，在根系的根端表面部分密集生长，形成一层保护层，人们将它称为菌套 (mantle)；
2．菌根增加植物对磷素的吸收
磷是最不容易分解和流动的元素，土壤中的磷绝大多数属于难溶性磷，不能被树木直接吸收。因此，树木在生长过程中，根系周围的有效磷很快就被吸收干净，而外围的磷素很难迅速补充，从而导致在植物根系四周，存在一个小范围的“贫磷区”，植物很容易就产生缺磷的现象。但是，一旦植物拥有了菌根，大量的外延菌丝就可穿越贫磷区，从更远的地方吸取到磷素、水分及其他营养，从而可部分满足植物生长所需。此外，菌根与无菌根的植物相比，可以产生较多的磷酸酶，其酶活性往往是无菌根植物的好几倍(Hayman等，1975)，菌根真菌将土壤中难溶性磷转化成可溶性磷，为植物所吸收利用。有人测定了山毛榉树木菌根的32P，单位面积上的吸收量是无菌根植物 2．3～8．9倍。Sanders等(1973)证明，菌根菌吸收磷的速度是植物根毛的6倍。有菌根时磷进入植物根系的速度为17×10-14mol／(cm· s)。而无菌根植物的吸磷速度仅为 3．6×10-14mol／(cm· s)。此外，外生菌根菌还可产生大量的草酸盐，通过与铁、铝等金属的螯合作用，可释放出土壤中固定的磷酸盐，对植物吸收磷产生有利影响。 Ho(1979)和Theodorou(1971)也都分别证明，漆蜡蘑(LacCaria laccata)、蛤蟆菌 (Amanita muscaria)、葡萄紫色须腹菌(Rhizopogon vinicolor)、黄色须腹菌(Rhizopogon luteolus)、褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)、疣革菌(Thelephora terrestris)、土生空团菌 (Cenococcum geophilum)等菌根菌，能够产生表面植酸酶，通过对植酸盐的分解，并从中获得磷素。菌根除了对磷素的吸收有帮助以外，许多研究还证明，菌根对于植物对其他元素的吸收，如：锌、铜、钙、镁、铁、锰、硼等微量元素，也有较好的促进作用。事实还表明，越是在土壤贫瘠，特别是贫磷的地区，这种作用也更加明显。有研究指出，使用菌根接种的苗木造林，不仅可以促进树木生长，提高成活率，还可以节省约1／3的肥料用量。

菌根菌产业发展现状

菌根菌产业发展现状菌根菌是指与植物根系形成共生关系的真菌，它们能够通过与植物根系共生的方式，为植物提供养分，同时也获得植物的碳源。

菌根菌对于植物的生长发育和抗逆能力有着重要的影响，因此在农业、林业、环境保护等领域具有广阔的应用前景。

菌根菌产业发展现状如下：首先，在农业领域，菌根菌被广泛应用于有机农业和生态农业。

它们能够帮助植物吸收土壤中的矿质养分，提高植物的养分利用效率，提高作物产量和品质。

菌根菌还能够增加土壤的保水能力，改善土壤质量，减少化肥和农药的使用，降低农业对环境的污染。

目前，菌根菌在有机蔬菜种植、果树栽培、茶叶生产等方面已经取得了较好的效果，为农业可持续发展提供了重要支持。

其次，在林业领域，菌根菌被广泛应用于造林和森林经营。

菌根菌能够帮助树木吸收土壤中的养分，增强树木的抗逆能力，提高树木的生长速度和产量。

菌根菌还能够促进土壤的固碳和水源涵养能力，改善生态环境，保护生物多样性。

目前，菌根菌在森林更新、防治土壤侵蚀、林木健康管理等方面已经取得了显著成效，为森林资源的可持续利用提供了有力支持。

此外，在环境保护领域，菌根菌也发挥着重要作用。

菌根菌能够降解有机废弃物和毒性重金属，净化土壤和水体。

菌根菌还能够修复受污染的土地和水源，恢复生态系统的平衡。

目前，菌根菌在废弃物处理、土壤修复、水体净化等方面已经得到了广泛应用，为环境保护和可持续发展做出了重要贡献。

然而，菌根菌产业发展中还存在一些问题和挑战。

首先是技术研发方面的不足，尤其是对于菌根菌的筛选、培养和应用技术的研究还比较薄弱。

其次是市场推广方面的不足，菌根菌产业的市场认知度和接受度相对较低，市场规模仍然较小。

再次是标准和政策的缺乏，菌根菌产业发展缺乏统一的标准和政策支持，缺乏相关产业链的完善和规范。

总的来说，菌根菌产业在农业、林业和环境保护等领域有着广阔的发展前景。

通过加强技术研发、推动市场推广、完善相关标准和政策，菌根菌产业发展将会迎来更好的机遇和挑战。

菌根菌在林业中的作用

2010.6B中国林业技术一、菌根功能及作用机理1.菌根能加速树木生长。

2005年，河北省苏木营林场采用菌剂处理,发现对白皮松苗高、地径、干质量、侧根等方面有显著的促生作用，并且提高了苗木氮、磷、钾及叶绿素的含量。

另外有研究发现,外生菌根对辽东栎幼苗的生长有明显的促进作用，有菌根幼苗的生物量、株高均高于无菌根幼苗，有菌根幼苗的氮磷含量分别为无菌根幼苗的1.7倍和2.2倍。

2.菌根能改善树木水分、养分代谢。

菌根有密集的菌丝网，增强吸收各种矿物营养的能力，特别是对磷的吸收更为显著。

有许多菌根类型，尤其是担子菌的菌丝在土壤中能延伸很长。

大量菌根和菌丝使更多的营养元素吸收到菌根中，供给寄主树木。

土壤中,几乎有95％～99％的磷是以不可给态存在，菌根菌产生磷酸酶，使不可给态磷转化为可给态磷。

菌根菌还能增加对铜、锌等微量元素的吸收。

有些树种如松树和橡树，种植在缺少外生菌根的土壤上就不能成活或生长不良，必须接种菌根真菌后才能成活和正常生长。

菌根真菌能分解土壤中的有机质，加速土壤养分循环，改善土壤结构，提高土壤中养分的有效性。

有的菌根菌能直接固定空气中的游离氯素，促进植物对碳水化合物的合成，对防止地力衰退、促进林木生长起到重要作用。

3.菌根菌能产生生长激素。

菌根菌能产生赤霉素、维生素、生长调节素、吲哚乙酸等，这些生长激素在形成菌根之前就能对植物根系的生长发育起刺激作用，从而促进植物生根、萌发和生长。

4.菌根可提高树木抗性。

1989年，苏木营林场针对外生菌根菌的拮抗作用做了室内的研究，结果表明，外生菌根菌不仅能杀死病原菌的营养体，而且能以病原菌为营养，生长十分茂盛，能抑制病原菌繁殖体及休眠体的形成；外生菌根菌能分泌非挥发性的杀菌活性物质,使病原菌的细胞质消解，有的杀菌物质能耐60℃的高温；菌根菌亦能分泌挥发性活性物质；菌根菌还能借助侵入椎或直接穿入病原菌菌丝进行寄生生活。

1999年，苏木营林场采用外生菌根针对桉树青枯病进行研究，结果表明，8个菌株对青枯病菌均有不同程度的抑菌效果；菌根化苗木可降低发病率40％～72.78％；菌根化苗在重病区造林，发病率比未接种苗降低20％～38.9％。

菌根真菌生态学研究进展

菌根真菌生态学研究进展菌根真菌是一类跟根菌，与植物之间存在共生关系。

植物通过根系将碳源供给菌根真菌，反过来，菌根真菌则为植物提供养分和其他生物交流方面的保护。

菌根真菌的这种生态学作用是无可比拟的。

研究菌根真菌的生态学对于了解生态学过程，提高植物生产力和保护生态系统的稳定性至关重要。

1.菌根真菌的生态学作用与植物的共生关系是菌根真菌的主要生态学作用。

植物需要获取养分和水分，而菌根真菌可以通过降解土壤中的有机物质，将其转化为植物可用的养分，同时还可以增加土壤的结构和改善土壤的通气性和水分保持能力，这些都有利于植物生长。

同时，菌根真菌还可以在植物根系周围形成一个抵抗病原体侵袭的保护层，从而保护植物的根系系统免受病害的侵袭。

2.菌根真菌对植物产量和生态系统的影响菌根真菌对植物的生长和产量有很大的影响。

一方面，菌根真菌可以促进植物的生长和提高植物的养分吸收能力，从而提高植物的产量和质量。

另一方面，菌根真菌的存在还可以降低土壤中的病原菌和有害微生物的数量，从而减少了植物生长过程中病害的产生，保护了生态系统的稳定性。

3.菌根真菌生态学研究的新进展近年来，随着生态学研究的深入和技术的不断进步，菌根真菌的生态学研究也取得了新进展。

其中，以下两方面的研究尤为值得关注。

3.1 菌根真菌和植物的互作机制菌根真菌与植物之间的互作机制一直是生态学领域的研究热点。

研究表明，真菌的分泌物（如菌根酸）可以刺激植物的免疫系统，从而增强对病原体的抵抗力。

另外，许多植物会从菌根真菌体内吸收有机物质，这种共生关系可以提高植物的生长速度，同时也为生态系统中的其他生物提供了营养。

3.2 菌根真菌群落的分布和结构虽然以往菌根真菌生态学研究侧重于单个真菌和植物的互作关系，但是最近的一些研究开始关注菌根真菌群落的分布和结构。

菌根真菌群落的分布可以受到环境因素（如温度、湿度等）的影响，同时，菌根真菌群落的结构也可以影响到生物多样性和生态系统的稳定性。

中国菌根食用菌名录

中国菌根食用菌名录引言：菌根食用菌是指与植物根系形成共生关系的真菌，它们与植物之间形成了互惠互利的共生关系。

菌根食用菌在生态系统中扮演着重要的角色，它们不仅对植物生长和发育有积极的促进作用，还对土壤生态系统的平衡和稳定起着重要作用。

近年来，随着人们对菌根食用菌生态学和生物学的深入研究，它们在农业生产和生态保护方面的重要性和应用前景越来越受到。

列举：中国是菌根食用菌资源非常丰富的国家，其中一些具有代表性的菌根食用菌种类及其特点如下：1、松茸（Tricholoma matsutake）：松茸是一种珍贵的菌根食用菌，主要分布在中国的东北地区。

它具有浓郁的香味和独特的口感，被视为高级食材之一，对于增强免疫力和调节肠胃有很好的效果。

2、灵芝（Ganoderma lucidum）：灵芝是中国传统的药用菌，具有很高的药用价值。

它主要分布在中国的东部地区，具有滋补强身、提高免疫力、抗肿瘤等多种功效。

3、冬虫夏草（Ophiocordyceps sinensis）：冬虫夏草是一种名贵的中药材，主要分布在中国的高海拔地区。

它具有益肾补肺、止血化痰等功效，被广泛应用于中医临床。

4、香菇（Lentinus edodes）：香菇是一种常见的食用菌，广泛分布于中国各地。

它具有高蛋白、低脂肪、多糖等特点，被认为具有降低血压、降低胆固醇等多种保健功能。

5、黑木耳（Auricularia auricula）：黑木耳是一种营养丰富的食用菌，主要分布于中国的东部地区。

它含有丰富的膳食纤维和矿物质，有助于清肠排毒、降血压、降血糖等。

总结：本文对中国境内的菌根食用菌进行了简要概述，介绍了其中几种具有代表性的种类及其特点。

这些菌根食用菌在中国分布广泛，具有丰富的营养价值和药用价值，成为了中国重要的生物资源。

随着人们对菌根食用菌的认知不断提高，它们的生态学作用和应用前景也逐渐受到了。

这些食用菌不仅在促进植物生长、提高农产品产量方面发挥重要作用，还在医学、保健和食品等领域具有广泛的应用。

菌根真菌对植物病原菌的防御机制研究

菌根真菌对植物病原菌的防御机制研究菌根真菌是一种与高等植物根系共生的真菌，它可以形成菌根来吸收植物无法吸收的营养物质，并同时为植物提供多种必需元素。

菌根真菌的共生不仅对植物有平衡生长、增强抗逆境能力等重要作用，同时也对植物的防御机制发挥着很大的作用。

植物病原菌是可以导致作物减产、死亡甚至荒漠化的一类生物，主要通过植物根系进入体内，对植物造成危害。

而菌根真菌却可以抑制植物病原菌的生长，维护植物的健康生长，具有天然的防御效果。

因此，研究菌根真菌对植物病原菌的防御机制是非常重要的。

首先，菌根真菌可以通过菌丝网络来建立植物的物理屏障，形成一道隔离线来防止植物病原菌的进入。

例如，在一些病原菌感染的环境中，例如水泥渣土和有机土中，菌根真菌的生长依旧强劲，而且其菌丝网络会在植物根系周围密集地侵入。

这种情况下，植物病原菌的侵染能力将会受到限制。

此外，菌根真菌还可以通过菌丝代谢产物来消灭植物病原菌。

在与植物紧密共生的过程中，菌根真菌会不断进行代谢活动，形成一些具有特殊生物活性的代谢产物。

这些物质不仅可以促进植物的生长，同时还可以对抗各种植物病原菌，包括细菌、真菌和病毒。

通过这种方式，菌根真菌可以为植物提供一种完善的生物防御屏障。

而且，通过外界信号的沟通，菌根真菌还可以直接与植物细胞互动，调节植物内部的防御机制。

在一些病原菌攻击植物时，植物会通过一系列信号反应来增强自身的防御，而菌根真菌可以参与这一过程并调节其产生的信号。

通过这种调节机制，菌根真菌可以更好的协调与植物的共生关系，并为植物提供更有效的生物防御屏障。

虽然菌根真菌的防御机制已经得到了广泛的研究，并且也已经被用于诸多农业生产中，但是目前对这一过程的分子机制还了解得不够深入，仍然需要进一步的探索和研究。

值得注意的是，虽然菌根真菌的防御机制有很强的防御性，但是其防御效果并不是完全可靠的，在一些特定情况下仍然可能无法保证植物的健康生长。

总的来说，菌根真菌是一种独特的生物，其共生关系对植物的健康生长和防御机制都发挥着举足轻重的作用。

关于菌根真菌对植物营养元素吸收的综述

四 ﹑根菌与植物磷素的关系
1、根菌真菌改善植物磷素营养的机理：（1）、根菌真菌
扩大了磷素的吸收领域；（2）、菌根菌丝贮存磷的量比植物根系多，这更有利于把磷连续不断地运输给植物；（3）、真菌能够活化难溶性磷酸盐，并能引起土壤有机磷矿化。
2、（1）、如图1所示，接种菌
根真菌可以明显的促进宿主植物对于土壤中磷营养的吸收。其中混合接种Gm+ Ge处理的磷浓度最低, 但与其它两种接种处理的差异未达到显著。（2）、在低磷土壤中, AM 能显著提高植物吸磷能力。
主植物地上部和根系中硝态氮还原酶的数量并能提高其活性。硝酸还原酶是植物氮代谢的关键酶，它催化NO3到NO2-的还原反应，其活性大小可反映植物对环境中 NO3-的利用吸收及氮代谢情况。 2、不同根菌与植物氮素营养的关系: （1）、AM 真菌能够增加豆科植物的根瘤数量，提高固氮能力，促进固氮。（2）、菌根侵染固氮植物后影响其根际环境, 对植物吸收各种元素的比例产生影响, 有利固氮作用。（3）、通过对马尾松接种P.t 菌根真菌根化苗木和非菌根化苗木体内养分含量的分析表明，N素百分含量均明显高于对照。

图1 不同接种处理对土壤磷浓度的影响
五﹑根菌与其他养分关系
1、有研究表明，很多根菌真菌能够通过直接或间接作用增加一些中量和微量元素的吸收回，特别是铜和锌。 2、AM 真菌对铁、锰、钙、硫、硼、镁等都存在促进吸收的作用。
AM真菌侵染马尾松
六、展望

菌根在农业、环境治理等领域有广阔的前景
2、主要研究方法

目前国内研究方法主要通过培养根菌进行侵种实验，进而测定相关指标，以确定根菌与植物营养的相互关系；而关于内生根菌纯培养的难以获得，是制约根菌研究和应用的因素之一，但却是菌根研究的热点和重要的基础理论之一。

菌根真菌与植物互惠共生的分子机制

菌根真菌与植物互惠共生的分子机制植物作为自然界中的主要生物，与其他生物之间有着多种复杂的关系。

其中与蕴含菌根真菌的植物互惠共生关系是一种十分重要且值得探究的生态现象。

作为植物的重要伴生微生生物，菌根真菌与其宿主植物之间的互惠共生关系一直是植物学、生态学、土壤学等多个领域研究的热点问题。

本文将探讨这种互惠共生关系的分子机制。

一、菌根真菌与植物共生的基本原理菌根真菌是一类生长在植物根系内部形成外生菌根或内生菌根的真菌，与植物之间形成互惠共生关系。

从植物的角度来看，菌根真菌能够为植物提供矿质元素（如氮、磷、钾等）和水分，以及保护植物免受有害菌的侵害；而从真菌的角度来看，菌根真菌则能够获得植物根系中的有机物，并与植物共享能量。

菌根真菌与植物的互惠共生关系主要包括三种类型：外生菌根、内生菌根和混生菌根。

其中，外生菌根是指真菌与植物根系外部形成的菌根，如牛肝菌、鸟巢菌等，外生菌丝能够穿透土层较厚的环境，吸收植物无法利用的矿质元素。

内生菌根是指真菌与植物根系内部形成的菌根，如拟南芥中的蘑菇霉目菌根菌。

内生菌根更具有适应性，能够在不同的土壤质地和生态系统中形成。

混生菌根则是一种内生和外生菌根混合的情况，如木耳菌。

二、植物对菌根真菌的响应机制植物与菌根真菌形成共生关系的前提是由菌根真菌释放到植物环境中的菌丝能够感知到植物根系信号，以便进行定向生长和侵入植物细胞。

植物对菌根真菌的响应机制主要包括以下几个方面：1. 植物根系酸化植物根系的酸化是建立菌根真菌共生关系的关键步骤。

植物根系分泌的游离质子能够将周围环境中的铁、锰等微量元素离解出来，为菌根真菌提供必要的营养元素，并为其侵入植物内部细胞创造条件。

2. 植物根系信号传导植物根系信号传导对内生菌根的建立和维持起到重要的作用。

植物根系和菌根真菌之间的相互作用需要大量的信号传导过程，主要通过植物根系中的激素以及蛋白质诱导等分子途径实现。

3. 植物细胞壁调控植物细胞壁是为了保护细胞而存在的，也是影响植物与菌根真菌互惠共生的重要环节。