Μυκόρριζες - Παρουσίαση

ΜΥΚΟΡΡΙΖΑ

Ο ρόλος της μυκόρριζας στην ανόργανη θρέψη των φυτών

Θ. ΧΑΤΖΗΣΤΑΘΗΣ

Τι είναι μυκόρριζα?

• Είναι η αμοιβαίως επωφελής συμβίωση μεταξύ μύκητα και ξενιστή (φυτού) που λαμβάνει χώρα στο περιβάλλον της ρίζας.

• Ο μύκητας προμηθεύει το φυτό με ανόργανα θρεπτικά στοιχεία.

• Το φυτό ‘ανταποδίδει’ για την ωφέλεια αυτή με την προμήθεια στο μύκητα οργανικών ενώσεων (προϊόντα φωτοσύνθεσης).

Προσοχή!

• Δεν σχηματίζεται σε όλες τις περιπτώσεις μυκόρριζα (όχι συνήθως σε πολύ γόνιμα εδάφη).

• Δεν είναι παθολογική συμβίωση, αλλά ‘επιβάλλεται’ από τη φύση όταν οι συνθήκες το απαιτούν.

• Η άριστη θερμοκρασία εδάφους για την ανάπτυξη της μυκόρριζας είναι περίπου 25 βαθμοί.

Αντίξοοι παράγοντες που αναστέλλουν την ανάπτυξη της

μυκόρριζας

• Υψηλή συγκέντρωση CO2

• Υψηλή εδαφική υγρασία

• Υψηλή γονιμότητα εδαφών (ιδίως υψηλή διαθεσιμότητα σε P και NO3)

• Πολύ υψηλή ή χαμηλή θερμοκρασία εδάφους.

Παράγοντες που ευνοούν την ανάπτυξη της μυκόρριζας

• Αλατότητα εδαφών

• Χαμηλή διαθεσιμότητα σε απαραίτητα για την ανάπτυξη των φυτών θρεπτικά στοιχεία (ιδίως P, αλλά και Ν, Mn, Zn, Fe…)

• Τοξικότητα βαρέων μετάλλων (Al, Cd, Pb, As, Cu, Zn, Mn…)-Phytoremediation

Παράγοντες που ευνοούν την ανάπτυξη της μυκόρριζας

• Υδατική καταπόνηση (ενισχύει την αποτελεσματικότητα χρησιμοποίησης του νερού από τα φυτά)

• Θερμοκρασιακή καταπόνηση

• Υψηλή συγκέντρωση σε CaCO3 (αύξηση της πρόσληψης Fe, Zn, Cu, P ή και άλλων θρεπτικών στοιχείων)

Η ΜΥΚΟΡΡΙΖΑ ΕΠΗΡΕΑΖΕΙ:

• Τη μορφολογία του ριζικού συστήματος (Επιφάνεια ρίζας, θυσανώδες, με περισσότερα συνήθως λεπτά απορροφητικά τριχίδια)

• Την αύξηση και ανάπτυξη του φυτού

• Το λόγο βλαστό /ρίζα (συνήθως αύξηση του λόγου)

• Την κατανομή του Ν (ίσως και άλλων θρεπτικών στοιχείων) στο φυτό

Η ΜΥΚΟΡΡΙΖΑ ΕΠΗΡΕΑΖΕΙ:

• Διάφορες φυσιολογικές λειτουργίες του φυτού (κυρίως τη φωτοσύνθεση)

• Το υδατικό δυναμικό του φυτού (αύξηση πρόσληψης νερού από το έδαφος)

• Τη βιοσύνθεση της προλίνης και των διαλυτών σακχάρων (οσμωρύθμιση)

• Την αντιοξειδωτική άμυνα του φυτού (δράση διαφόρων αντιοξειδωτικών ενζύμων)

Αντιοξειδωτική άμυνα

• Ο2 + e- O2-

• O2- + O2- + 2H+ H2O2 + O2 (Με τη βοήθεια της SOD)

• 2H2O2 2H2O + O2 (Με τη βοήθεια της guaiacol υπεροξειδάσης, της καταλάσης, της ασκορβικής υπεροξειδάσης κ.λ.π.).

Είδη μυκόρριζας

• Εκτομυκόρριζα (ο μύκητας σχηματίζει ένα συμπαγή χιτώνα γύρω από τη ρίζα)

• Ενδομυκόρριζα (μεγάλη ανάπτυξη υφών στα παρεγχυματικά κύτταρα της ρίζας)

• Εκτενδομυκόρριζα (όμοια με εκτομυκόρριζα, αλλά και ανάπτυξη μυκηλιακών υφών εντός των κυττάρων).

Τα ενδομυκορρίζια διακρίνονται:

• Σε αυτά που προκύπτουν από μύκητες με κάθετα χωρίσματα (septa)

• Σε αυτά που προκύπτουν από μύκητες χωρίς septa (arbuscular-vesicular)-ΕΛΙΑ

Οι A.V. ΠΟΥ ΔΕΝ ΦΕΡΟΥΝ SEPTA:

• Είναι η συνηθέστερη κατηγορία μυκορριζών γιατί αναπτύσσονται σε πολλά καλλιεργούμενα φυτά οικονομικής σημασίας (δενδρώδη, κηπευτικά, λαχανοκομικά, ΦΜΚ, φράουλες, αλλά και κάποια δασικά).

• Απαντούν σε όλο τον κόσμο από τις τροπικές έως τις αρκτικές περιοχές.

Οι A.V. ΠΟΥ ΔΕΝ ΦΕΡΟΥΝ SEPTA:

• Οι μυκόρριζες αυτές περιβάλλονται από μυκηλιακές υφές

• Ο απλούστερος τρόπος για τη διάκρισή τους είναι με κάθαρση (πλύσιμο με νερό βρύσης και απεσταγμένο) και χρώση.

Οι A.V. ΠΟΥ ΔΕΝ ΦΕΡΟΥΝ SEPTA:

• Περιορίζονται στην επιδερμίδα και στο φλοιώδες παρέγχυμα και ΔΕΝ εισέρχονται στην ενδοδερμίδα και τον κεντρικό κύλινδρο.

• Δημιουργούνται από μύκητες της οικογένειας Endogonaceae.

• Παράγουν μεγάλα σπόρια.

• Μετά από απολύμανση εδάφους νέκρωση των ειδών Endogone.

Στην περίπτωση των arbuscular-vesicular (AV) βρέθηκε ότι:

• Τα κυριότερα γένη μυκήτων είναι το Gigaspora sp. και το Glomus sp.

• Το Glomus intraradices αναφέρεται συχνότερα στη βιβλιογραφία.

Στην περίπτωση των arbuscular-vesicular βρέθηκε ότι:

• Διαφορετικοί γενότυποι (ποικιλίες) του ίδιου είδους (ελιά) μπορεί να σχηματίζουν συμβίωση με διαφορετικό είδος του ίδιου γένους (π.χ. Glomus) ή και διαφορετικό γένος (Glomus-Gigaspora) μύκητα στο ίδιο έδαφος.

• Σε διαφορετικές εδαφικές συνθήκες ο ίδιος γενότυπος μπορεί να αποικιστεί από διαφορετικό είδος /γένος μύκητα.

Τύπος εδάφους/ ποικιλία ελιάς

Γένος μύκητα (%) αποίκιση ριζ. συστήματος

Μάργα

Κορωνέϊκη Glomus sp. 52

Μανάκι Gigaspora sp. 50

Χαλκιδικής Gigaspora sp. 73

Γνεύσιος

Κορωνέϊκη Gigaspora sp. 57

Μανάκι Gigaspora sp. 53

Χαλκιδικής Gigaspora sp. 58

Περιδοτίτης

Κορωνέϊκη Gigaspora sp.+Glomus sp.

53

Μανάκι Gigaspora sp. 45

Χαλκιδικής Gigaspora sp. 65

Η αποίκιση του ριζικού συστήματος (%) από το μύκητα

διαφέρει:• Από φυτικό είδος σε φυτικό είδος (π.χ.

ρύζι, καλαμπόκι, μαρούλι, ελιά)

• Από ποικιλία σε ποικιλία στο ίδιο έδαφος

• Από έδαφος σε έδαφος για την ίδια ποικιλία (πιθανώς να σχετίζεται με τη συγκέντρωση του P, pH ή και τη διαθεσιμότητα άλλων θρεπτικών στοιχείων).

ΕΚΤΟΜΥΚΟΡΡΙΖΙΑ

• Αναπτύσσονται κυρίως σε δασικά εδάφη και όχι τόσο σε γεωργικά

• Είδη των οικογενειών Pinaceae (πεύκο), Betulaceae, Fagaceae είναι μεταξύ των ξενιστών

• Οι ξενιστές είναι γενικά δένδρα δασικά και θάμνοι.

ΕΚΤΟΜΥΚΟΡΡΙΖΙΑ

• Οι μυκηλιακές υφές σχηματίζουν στρώμα (χιτώνα) γύρω από τη ρίζα (mantle)

• Υφές από το χιτώνα διαπερνούν την επιδερμίδα και το φλοιώδες παρέγχυμα της ρίζας σχηματίζοντας το δίκτυο του Hartig

• Υφές διακλαδίζονται και μέσα στο έδαφος και απορροφούν θρεπτικά στοιχεία.

ΕΚΤΟΜΥΚΟΡΡΙΖΙΑ

• Με τις μυκηλιακές υφές αυξάνεται η επιφάνεια επαφής του μύκητα με το έδαφος (μεγαλύτερη διαλυτοποίηση P, πρόσληψη θρεπτικών στοιχείων κ.λ.π.)

• Η ανταλλαγή ανόργανων θρεπτικών στοιχείων και οργανικών ενώσεων (προϊόντων φσν) μεταξύ μύκητα και ξενιστή λαμβάνει χώρα στο δίκτυο του Hartig.

ΕΚΤΟΜΥΚΟΡΡΙΖΙΑ

• Στο δίκτυο του Hartig η επαφή του μύκητα με τα κύτταρα του ξενιστή είναι επαρκής προκειμένου να γίνουν οι απαραίτητες ανταλλαγές.

• Πολλά είδη μυκήτων σχηματίζουν εκτομυκορρίζια (βασιδιομύκητες, ασκομύκητες, φυκομύκητες κ.λ.π.)

ΕΚΤΟΜΥΚΟΡΡΙΖΙΑ

• Οι πιο πάνω μύκητες χρησιμοποιούν απλούς υδατάνθρακες για την ανάπτυξή τους

• Η πλειονότητα στερείται θειαμίνης και άλλων οργανικών συστατικών τα οποία παίρνουν από τον ξενιστή

• Δεν μπορούν να διασπάσουν τη λιγνίνη και να χρησιμοποιήσουν κυτταρίνη

ΤΑ ΕΚΤΟΜΥΚΟΡΡΙΖΙΑ:

• Αυξάνουν την επιφάνεια της ρίζας και την απορρόφηση των θρεπτικών στοιχείων

• Αναπτύσσονται καλύτερα σε εδάφη με χαμηλή διαθεσιμότητα σε θρεπτικά στοιχεία και κυρίως P (δασικά εδάφη)

• Παράγουν αντιβιοτικά που εμποδίζουν την προσβολή της ρίζας από φυτόφθορα

Φυτά χωρίς μυκορρίζια

• Φυτά που αναπτύσσονται σε πολύ υγρές τοποθεσίες, υγρά εδάφη που νεροκρατούν (π.χ. ρύζι) δεν αναπτύσσουν μυκορρίζια. Γιατί???

• Αν το ρύζι μεταφερθεί σε καλά στραγγιζόμενο έδαφος βρέθηκε ότι αναπτύσσει μυκορρίζια.