微生物与植物之间的关系研究讲述
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外生菌根多形成于木本植物,大多数为森林乔木。
对植物的有益作用
增加宿主根的寿命; 增加从土壤中吸收营养物质的速率; 选择性吸收磷酸根,含氮化合物,钾离子和钙离 子,再传给植物; 增加对植物致病微生物、毒素的抗性; 增加植物抗高温、干旱和pH等不良环境;
❖外生菌根菌的研究应用,对于发展林业育苗,促 进林木生长发育以及绿化荒山、矿厂废地有重要意 义。试验表明:利用外生菌根可使树木提前4~5年 成材。
贵阳中医学院生药教研室:严福林 2015年10月
微生物与植物根之间的相互关系 微生物与植物其他部分之间的相互关系 病原微生物与植物之间的关系
一、微生物与植物根之间的相互关系
根际
植物根系直接影响下的特殊生态环境, 即从根表面到距根1~2mm范围受根系 分泌物控制的薄层土壤。
根际效应
在根际中,植物根对土壤微生物群落的 组成和密度有直接的影响,这种影响叫 做根际效应。
细菌
23∶1
真菌
12∶1
放线菌
7∶1
原生动物
2∶1
藻类
0.2∶1
R/S的大小在一定程度上可反映土壤肥力及土壤
生态的情况
影响R/S大小 的因素:
I 土壤有机质含量的多少; II 植物生长情况; III 根际微生态:水分、pH、Eh
C. 根际微生物类群
➢细菌、放线菌、真菌、原 生动物 ➢细菌为主
根际细菌:以G-的细菌为主,假单胞菌、黄杆菌、产碱 杆菌、无色杆菌、色杆菌等 根际放线菌:以链霉菌属中的种为主 根际真菌:镰刀菌、曲霉属、丝核菌、木霉、腐霉等 根际原生动物:根际线虫
离根越近,CO2的含量越高,O2的含量越低; O2含量少影响根际范围的Eh,一般偏低; 由于根系分泌有机酸影响根际的pH值,一般偏酸。
C. 根系的吸收作用对根际土壤微生物的影响;
根系吸收作用强,分泌物也就多,根际效应也就大。 根系吸收作用强,根际水分充足,根际微生物发育 量也就大。
D. 根际温度一般比非根际土壤温度高1-2℃。
细菌对某些重要元素的固定可严重影响植物的发育。
果树——小叶病——细菌固定锌 燕麦——灰斑病——细菌固定氧化锰
B、不利影响
(b)由于不同植物根际条件的选择性,某些病原菌 在相应植物的根际得到加富,更助长了病害的发生。
连作障碍 长期种植同一作物造成根际有毒物质积累,虽 然每年施肥充足和采用相同的栽培措施,但作 物产量仍每年下降的现象。
(1)根际是根际微生物的特殊生态环境
A.根系分泌物和脱落物是根际微生物的重要 营养和能源;
分泌物 氨基酸:各种氨基酸; 有机酸:乙酸,丁酸,乳酸,柠檬酸,苹果酸等; 碳水化合物:葡萄糖,果糖,核糖,半乳糖等; 维生素类物质:生物素,硫胺素等
脱落物 死亡根系和脱落的根毛、根冠、根表皮细胞等。
B. 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、 pH值、Eh等;
B、不利影响
(c)某些微生物产生的有毒物质能抑制种子的 发芽、幼苗的生长和根系的伸长。
(d)根际微生物产生生长激素过高,可抑制植 物生长。
2.菌根(Mycorrhizae)
菌根是某些真菌和植物根系的互惠共生联合体。 真菌叫做菌根菌,包括子囊菌和担子菌。
(1)菌根类型
I. 外生菌根 II. 内生菌根
外生菌根-真菌菌丝在植物 幼根表面生长并交织成鞘套 状结构包在根外,其厚度在 20-100μm之间,大多数为3040 μm ,使根呈臃肿状态。
中国有极为丰富的外生菌根菌,已知600种以上
菌根菌绝大部分属于担子菌亚门伞菌目wk.baidu.com的一些属种:
鹅膏菌属、牛肝菌属、口蘑菌属,它们都是食用菌, 但大部分不能人工培养。
(3)根际微生物对植物的作用
A、有益影响
(a)有效化营养元素——微生物的代谢作用加 强了有机质的分解,促进植物营养元素的矿化, 增强了对作物的养分供应。
根际微生物通过溶解矿物中的磷酸盐,给植物提供可 溶性的磷酸盐,加快植物对磷酸盐的吸收。
A、有益影响
(b)促进植物生长——根际微生物能合
成多种生长素、植物生长激素,加速种子
(e)根际中的菌丝体可以转移植物中的放 射线物质和重金属等有害物质。
A、有益影响 (f)根际微生物产生二氧化碳,使钙增加 可溶性,有利于植物吸收。
(g)根际中自生固氮菌可以固定大量的 N2,给植物提供有机和无机氮。
B、不利影响
(a)微生物与植物竞争矿质营养,在一定时间内 减少了对植物养分的供应,造成对植物生长的不利。 反消化细菌使含氮物质变成N2,养分损失。
❖对外生菌根菌及其菌根关系的研究对进一步驯化 野生食用菌,扩大优质食用菌栽培生产也具有实际 意义。
内生菌根
菌丝直接入侵根表皮细胞内和细胞外,不形成哈氏网;在 皮层细胞内的菌丝,其顶端膨大且分枝,形成泡囊(Vesicule) -丛枝(Arbuscule)菌根,故又称VA菌根; 根外侧的菌丝形成粗菌丝,其上可分化形成大型厚垣孢子 或配子,也可形成细小菌丝直接吸收土壤中水分和营养.
萌发和根毛发育。
硫胺素 生物素
吲哚乙酸(IAA) 赤霉素类
维生素B12
泛酸
核黄素
节杆菌、假单胞菌和农杆菌能产生一些有机 物,刺激植物生长。
A、有益影响
(c)根际微生物分泌的抗生素类物质, 有助于作物避免土著性病原菌的侵染或杀 死植物病原菌,却与其它根际微生物建立 协作关系。
A、有益影响
(d)产生铁载体(Siderophore),改善 植物的生长条件,促进植物生长。
(2)根际微生物
A. 受植物根系的选择和促进作用,从而构成 了不同的根际微生物区系
豆科植物根系分泌物多为含氮物质,禾本科植 物多为含碳物质;
同一科植物不同生长阶段其分泌物也不相同;
大豆:
开花前分泌谷氨酸 、色氨酸; 开花后分泌色氨酸
B. 根际微生物的发育量用根土比(R/S)表示
R/S:根际微生物和非根际微生物的数量之比. 一般耕作土壤R/S约为5-20:1
内生菌根菌属于接合菌亚门内囊霉科中的 一些属种:无柄孢囊霉属、硬内囊霉属 VA菌根多形成于禾本科和豆科植物。 兰花植物特异地与密环菌和枯丝核菌形成 内生菌根,兰花种子萌发能力增大。
丛枝菌根同植物的关系:
①植物光合作用为真菌的生长发育提供碳源和能源。 ②丛枝菌根增加了根圈的范围,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。
对植物的有益作用
增加宿主根的寿命; 增加从土壤中吸收营养物质的速率; 选择性吸收磷酸根,含氮化合物,钾离子和钙离 子,再传给植物; 增加对植物致病微生物、毒素的抗性; 增加植物抗高温、干旱和pH等不良环境;
❖外生菌根菌的研究应用,对于发展林业育苗,促 进林木生长发育以及绿化荒山、矿厂废地有重要意 义。试验表明:利用外生菌根可使树木提前4~5年 成材。
贵阳中医学院生药教研室:严福林 2015年10月
微生物与植物根之间的相互关系 微生物与植物其他部分之间的相互关系 病原微生物与植物之间的关系
一、微生物与植物根之间的相互关系
根际
植物根系直接影响下的特殊生态环境, 即从根表面到距根1~2mm范围受根系 分泌物控制的薄层土壤。
根际效应
在根际中,植物根对土壤微生物群落的 组成和密度有直接的影响,这种影响叫 做根际效应。
细菌
23∶1
真菌
12∶1
放线菌
7∶1
原生动物
2∶1
藻类
0.2∶1
R/S的大小在一定程度上可反映土壤肥力及土壤
生态的情况
影响R/S大小 的因素:
I 土壤有机质含量的多少; II 植物生长情况; III 根际微生态:水分、pH、Eh
C. 根际微生物类群
➢细菌、放线菌、真菌、原 生动物 ➢细菌为主
根际细菌:以G-的细菌为主,假单胞菌、黄杆菌、产碱 杆菌、无色杆菌、色杆菌等 根际放线菌:以链霉菌属中的种为主 根际真菌:镰刀菌、曲霉属、丝核菌、木霉、腐霉等 根际原生动物:根际线虫
离根越近,CO2的含量越高,O2的含量越低; O2含量少影响根际范围的Eh,一般偏低; 由于根系分泌有机酸影响根际的pH值,一般偏酸。
C. 根系的吸收作用对根际土壤微生物的影响;
根系吸收作用强,分泌物也就多,根际效应也就大。 根系吸收作用强,根际水分充足,根际微生物发育 量也就大。
D. 根际温度一般比非根际土壤温度高1-2℃。
细菌对某些重要元素的固定可严重影响植物的发育。
果树——小叶病——细菌固定锌 燕麦——灰斑病——细菌固定氧化锰
B、不利影响
(b)由于不同植物根际条件的选择性,某些病原菌 在相应植物的根际得到加富,更助长了病害的发生。
连作障碍 长期种植同一作物造成根际有毒物质积累,虽 然每年施肥充足和采用相同的栽培措施,但作 物产量仍每年下降的现象。
(1)根际是根际微生物的特殊生态环境
A.根系分泌物和脱落物是根际微生物的重要 营养和能源;
分泌物 氨基酸:各种氨基酸; 有机酸:乙酸,丁酸,乳酸,柠檬酸,苹果酸等; 碳水化合物:葡萄糖,果糖,核糖,半乳糖等; 维生素类物质:生物素,硫胺素等
脱落物 死亡根系和脱落的根毛、根冠、根表皮细胞等。
B. 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、 pH值、Eh等;
B、不利影响
(c)某些微生物产生的有毒物质能抑制种子的 发芽、幼苗的生长和根系的伸长。
(d)根际微生物产生生长激素过高,可抑制植 物生长。
2.菌根(Mycorrhizae)
菌根是某些真菌和植物根系的互惠共生联合体。 真菌叫做菌根菌,包括子囊菌和担子菌。
(1)菌根类型
I. 外生菌根 II. 内生菌根
外生菌根-真菌菌丝在植物 幼根表面生长并交织成鞘套 状结构包在根外,其厚度在 20-100μm之间,大多数为3040 μm ,使根呈臃肿状态。
中国有极为丰富的外生菌根菌,已知600种以上
菌根菌绝大部分属于担子菌亚门伞菌目wk.baidu.com的一些属种:
鹅膏菌属、牛肝菌属、口蘑菌属,它们都是食用菌, 但大部分不能人工培养。
(3)根际微生物对植物的作用
A、有益影响
(a)有效化营养元素——微生物的代谢作用加 强了有机质的分解,促进植物营养元素的矿化, 增强了对作物的养分供应。
根际微生物通过溶解矿物中的磷酸盐,给植物提供可 溶性的磷酸盐,加快植物对磷酸盐的吸收。
A、有益影响
(b)促进植物生长——根际微生物能合
成多种生长素、植物生长激素,加速种子
(e)根际中的菌丝体可以转移植物中的放 射线物质和重金属等有害物质。
A、有益影响 (f)根际微生物产生二氧化碳,使钙增加 可溶性,有利于植物吸收。
(g)根际中自生固氮菌可以固定大量的 N2,给植物提供有机和无机氮。
B、不利影响
(a)微生物与植物竞争矿质营养,在一定时间内 减少了对植物养分的供应,造成对植物生长的不利。 反消化细菌使含氮物质变成N2,养分损失。
❖对外生菌根菌及其菌根关系的研究对进一步驯化 野生食用菌,扩大优质食用菌栽培生产也具有实际 意义。
内生菌根
菌丝直接入侵根表皮细胞内和细胞外,不形成哈氏网;在 皮层细胞内的菌丝,其顶端膨大且分枝,形成泡囊(Vesicule) -丛枝(Arbuscule)菌根,故又称VA菌根; 根外侧的菌丝形成粗菌丝,其上可分化形成大型厚垣孢子 或配子,也可形成细小菌丝直接吸收土壤中水分和营养.
萌发和根毛发育。
硫胺素 生物素
吲哚乙酸(IAA) 赤霉素类
维生素B12
泛酸
核黄素
节杆菌、假单胞菌和农杆菌能产生一些有机 物,刺激植物生长。
A、有益影响
(c)根际微生物分泌的抗生素类物质, 有助于作物避免土著性病原菌的侵染或杀 死植物病原菌,却与其它根际微生物建立 协作关系。
A、有益影响
(d)产生铁载体(Siderophore),改善 植物的生长条件,促进植物生长。
(2)根际微生物
A. 受植物根系的选择和促进作用,从而构成 了不同的根际微生物区系
豆科植物根系分泌物多为含氮物质,禾本科植 物多为含碳物质;
同一科植物不同生长阶段其分泌物也不相同;
大豆:
开花前分泌谷氨酸 、色氨酸; 开花后分泌色氨酸
B. 根际微生物的发育量用根土比(R/S)表示
R/S:根际微生物和非根际微生物的数量之比. 一般耕作土壤R/S约为5-20:1
内生菌根菌属于接合菌亚门内囊霉科中的 一些属种:无柄孢囊霉属、硬内囊霉属 VA菌根多形成于禾本科和豆科植物。 兰花植物特异地与密环菌和枯丝核菌形成 内生菌根,兰花种子萌发能力增大。
丛枝菌根同植物的关系:
①植物光合作用为真菌的生长发育提供碳源和能源。 ②丛枝菌根增加了根圈的范围,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。