ectomicorrizasとendomicorrizasは、土壌中の維管束植物と菌類の根の間で確立さ共生団体です。維管束植物の約80％がこれらの関連を示しています。これは、関係する2種が利益を享受するため、相互に関連しています。
外菌根では、真菌は植物の内部を貫通せず、根を囲む高度に分岐した菌糸のネットワークを生成します。根を囲むこの覆いはマントルと呼ばれます。
アカエゾマツ（茶色）の根に関連付けられている外生菌根菌糸（白）。撮影および編集者：André-Ph。D.ピカード。
一方、菌根菌は菌の根から植物の根に浸透します。この場合、マントルは生成されませんが、アーバスキュルと呼ばれる分岐構造が生成されます。
外菌根の特徴
外菌根タイプの相互関係は、内菌根タイプのものよりも少ない維管束植物を含みます。現在、維管束植物の約2〜3％だけがこのタイプの関連に関与していると推定されています。
外生菌根菌では、菌の菌糸は植物の根上皮の細胞に浸透せず、根の周りに密なマントルを形成し、皮質細胞間に浸透して、Hartigネットワークと呼ばれる構造を形成します。
菌糸のマントルは40 µmの厚さに達し、菌糸を数センチ突出させることができます。このマントルは、水とミネラルの吸収において植物を助けます。
関与する種
菌類がコロニーを形成する植物種は、すべて樹上性または低木状です。前に述べたように、維管束植物の約3％だけが外生菌根によってコロニー形成されますが、これらの種は世界中に広く分布しています。
外生菌根共生関係は、熱帯地域よりも温帯地域でより頻繁であり、これまでにこの関連は約43の家族と140属で観察されています。これらの属には、例えば、マツ、トウヒ、アビー、ユーカリおよびノースファガスが含まれる。
真菌の中では、少なくとも65属が確認されており、そのうち70％以上が担子菌に属しています。子嚢菌と、それよりは少ないが接合菌の代表も同定されており、さらに分類されていない種が多数存在します。
外菌根は、菌類によっても宿主によっても、それらの関係に大きな特異性を示しません。たとえば、Picea属の植物は100種を超える外生菌根菌にコロニーを形成することができ、Amanita muscaria菌は少なくとも5種の植物にコロニーを形成することができます。
外菌根の発達
外菌根の発達は、菌糸が植物の二次または三次根にコロニーを形成するときに始まります。真菌の菌糸は根から成長し始め、完全にそれを囲むことができるネットワークまたは鞘を形成します。
菌糸はまた、表皮細胞と皮質細胞の間で、それらを貫通することなく、根の内部に向かって成長します。また、航跡に侵入することもありません。この内向きの成長は、細胞を分離する機械的な力とペクチナーゼ酵素の作用によって達成されます。このようにして、Hartigネットワークが形成されます。
Hartigのネットワークは各細胞を取り囲み、菌類と植物の間の水、栄養素、その他の物質の交換を可能にします。
菌による根のコロニー形成により、非コロニー化根よりも長さは短くなりますが、厚みは増します。さらに、根はより少ない発毛を示します。真菌は、部分的には鞘を発達させて根を完全に覆い、他の真菌によるコロニー形成を防ぎます。
菌根菌の特徴
内生菌根は外生菌根よりもはるかに頻繁であり、それらは主に草や草に関係するが、維管束植物の4分の3以上に発生する可能性があります。
菌根菌では、真菌の菌糸は最初に根皮質の細胞間に侵入しますが、その後それらの内部に入ります。この場合、菌はハーティグマントルまたはネットを形成しません。むしろ、それらは成長して小胞およびアーバスキュルと呼ばれる構造を形成する。
アーバスキュラー菌根。撮影および編集：Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png：派生著作：エドワードザコンフェッサー。
アーバスキュラーは菌類と植物の間の栄養素の交換を容易にし、小胞は主に予備器官として使用されます。
関与する種
維管束植物の80％は菌根菌によってコロニー形成可能ですが、真菌は草や草を好むようです。一方、内生菌根を形成する菌類は糸球菌門に属する。協会は菌類には必須ですが、植物には必須ではありません。
科学者は、維管束植物が水生環境から陸生環境にコロニーを形成できるようにするために、またその後の進化のために、このタイプの共生関係の発達が不可欠であると信じています。
内生菌根は、草原、山などの低品質の土壌、および熱帯林に豊富にあります。
内生菌根の発達
土壌に存在する菌糸が植物の根にコロニーを形成するとき、協会は確立されます。植民地化の初めに、真菌の菌糸は、真菌の圧力によって陥入される細胞膜を破壊することなく、これらの内部に入る細胞の間だけに浸透します。
その後、真菌は2つのタイプの構造を発達させることができます。最初に、菌糸は植物の維管束の近くで二分枝が連続して発生し、アーバスクルを形成します。この構造は、会合に関与する2つの生物間の水と栄養素の交換を可能にする機能を持っています。
常に存在するとは限りませんが、発生する可能性がある2番目の構造は小胞であり、外部または内部で根細胞まで成長できます。その形状は楕円形または球形で、食品の保管場所として機能します。
菌根菌の利点
エクトと菌根菌の関係は、共生共生関係を構成します。協会の主な利点は、物質の交換です。
一方では、菌は水とミネラルの栄養素を提供し、他方では植物は菌類に加工された有機栄養素、主に炭水化物を供給します。菌根菌による宿主植物への栄養素の寄与は非常に重要であり、それは多くの植物がそれらの成長の初期段階に不可欠である。
一方、外生菌根菌糸の成長と分散は、根の吸収表面積を増加させるだけでなく、その潜在的な到達距離を増加させ、遠く離れた場所から栄養素を輸送します。
さらに、真菌は、栄養分、たとえば根では利用できないリン酸イオンやアンモニウムイオンを捕捉することができるため、植物のミネラルをより多く吸収できます。
外生菌根菌は、ほとんどの場合、炭素源としてリグニンとセルロースを使用できないため、植物が代謝できる炭水化物を植物に完全に依存しています。
さらに、根を囲む外生菌根鞘は、他の真菌や病原微生物によるコロニー形成を防ぎます。
参考文献
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