微生物与植物之间的关系研究资料

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植物与微生物互作的研究与应用

植物与微生物互作的研究与应用

植物与微生物互作的研究与应用自然界中的生物之间都存在着密切的关系和互动。

其中,植物和微生物之间的互作是一个非常重要的研究领域。

这种互作涉及到植物的生长、繁殖、养分吸收等方面,同时也涉及到微生物对植物害虫的防治、土壤中营养元素的循环等方面。

本文将对植物与微生物互作的研究进展及其应用进行阐述。

一、植物与微生物互作的研究进展1、植物与根际微生物的互作植物根际微生物是指在植物根际环境中与植物根部紧密联系的微生物群落。

这些微生物包括细菌、真菌、放线菌等。

其中真菌和放线菌被称为“根际真菌”和“根际放线菌”,它们对植物的生长具有重要的促进作用。

研究表明,植物根际微生物可以通过多种途径来影响植物生长,包括促进植物根系生长、调节植物生理代谢、提高植物的抗逆能力等。

例如,某些细菌和真菌能够分泌出一些有机物来供植物吸收,其中包括一些有机肥料,比如氨基酸和核苷酸。

此外,它们还可以分泌生长素、激素等物质来促进植物生长。

2、微生物在植物害虫防治中的应用植物害虫是植物生长过程中的一大威胁,在农业和园艺生产中经常会给植物带来一定的经济损失。

通常情况下,人们会采用化学农药来进行防治,但是这种方法不仅成本高昂,还会对环境和人类造成一定的危害。

因此,研究如何利用微生物来防治植物害虫成为了近年来的热点话题。

微生物防治植物害虫的方法通常包括两种:一种是利用微生物的天敌作为生物杀虫剂直接对植物害虫进行防治,比如利用蘑菇毒素杀死害虫;另一种则是利用微生物来激活植物的免疫系统,使植物自身产生对害虫的抗性。

比如,利用植物根际微生物来增强植物的抗虫能力,从而达到防治害虫的目的。

3、微生物对土壤中营养元素的循环的影响土壤中的氮、磷、钾等营养元素对植物的生长发育有着极其重要的作用。

而在土壤中,这些营养元素的循环主要依靠土壤微生物的参与。

例如,有些细菌和真菌可以利用有机物中的氮、磷等营养元素,将其分解成较小的分子后释放给植物吸收利用。

同时,细菌和真菌中还存在一些可以吸附和释放有机肥料的细菌类,通过调节这些细菌的数量来达到土壤养分的管理目的。

植物与微生物的互作

植物与微生物的互作

植物与微生物的互作植物与微生物是自然界中不可或缺的一部分,它们之间的互动关系对于生态系统的平衡和植物健康至关重要。

在这篇文章中,我们将探讨植物与微生物之间的互作关系以及这种关系对于植物生长和发展的影响。

一、共生关系1. 根际微生物根际微生物是指存在于植物根际土壤中的微生物群落。

它们与植物根系形成共生关系,相互之间通过分泌物质进行交流和互利共生。

例如,根瘤菌与豆科植物的共生关系能够使植物吸收大气中的氮气,并将其固定为植物可利用的形态。

2. 菌丝网络菌丝网络是由真菌构建的细长丝状结构,它们能够与植物根系相连,并形成共生状态。

通过菌丝网络,植物能够获得额外的养分,而真菌则能够通过与植物交换养分而获取能量。

二、植物免疫系统1. 植物的防御机制植物具有多种防御机制来保护自己免受病原微生物的侵害。

其中,植物的免疫系统是最主要的防御手段之一。

植物通过感知微生物分泌的信号物质,如微生物群体特征分子,来触发免疫响应。

2. 驯化过程中的免疫系统改变人工选择和驯化过程中,植物的免疫系统可能发生改变,使其对特定的微生物具有更强的免疫防御能力。

这种改变使得植物能够抵抗病原微生物,并更好地适应环境。

三、植物与有益微生物1. 促进生长的有益微生物有些微生物对植物的生长发育具有积极的促进作用。

例如,一些根际微生物能够分解土壤中的有机物质,释放出植物所需的营养元素,促进植物生长。

2. 提高抗逆性的有益微生物有些微生物能够与植物形成共生关系,提高植物的抗逆性。

这些微生物通过抑制病原微生物的生长,调节植物的激素水平以及增加植物免疫系统的活性,帮助植物抵御病害和逆境。

四、微生物与植物病原性1. 病原菌对植物的危害某些微生物是植物的病原菌,它们能够感染并导致植物生病甚至死亡。

这些病原菌通过产生毒素、破坏植物组织以及破坏植物的营养平衡来危害植物的生长。

2. 植物的抗病性植物通过激活免疫系统和调节抗病基因的表达,来增强对病原菌的抵抗能力。

一些植物还能够通过根际分泌物质,抑制病原菌的生长,从而降低感染风险。

植物和微生物的互作研究

植物和微生物的互作研究

植物和微生物的互作研究植物与微生物是生态环境中最常见的元素之一,它们在生态圈中具有不可或缺的作用。

自发现微生物以来,无数人们对生态系统的研究不断深入,对植物和微生物间互作关系的了解越来越丰富。

本文将探讨植物和微生物互作的研究现状,并深入剖析它们的作用机制,从而为以后的生态环境保护提供借鉴。

一、植物和微生物一起创建更完美的生态环境在自然环境中,植物和微生物常常被看作是互相协作的一方面。

微生物能够为植物提供生长所必需的营养物质,水和光。

而植物也为微生物提供了一个安全的栖息地。

而在这个共同生活的过程中,它们互相影响并维持了一个相对平衡的生态体系,这一体系能够使整个地球生态环境协调发展。

二、微生物的能力让植物发挥得更为出色微生物对植物具有很大的帮助。

在与植物的互作作用中,微生物能够为植物提供多种有益微生物,如根际菌株和固氮菌株等,增强植物的免疫力,并同时通过排除有害的微生物,加速腐化物的降解,提高植物的营养化水平。

这些有益微生物的作用对植物的生长和发育起到了积极的促进作用。

同时,在一些环境条件下,这种互作还能被进一步强化,以达到更高的密切度。

三、植物对微生物的依赖与保护虽然微生物在植物的生长和发育过程中发挥着很大的作用,但植物的自身特性也使得微生物在适当的环境下得到了非常有效的保护。

植物会通过一系列的机制抵抗入侵的微生物,并通过调节根长及分泌物来改变微生物的环境。

这种保护机制使得有益的微生物得到了更大的生存机会,从而让它们更好地担当起了营养供给和固氮等任务。

四、未来关于植物和微生物互作的研究尽管我们已经对植物和微生物之间的互作关系有了一定的了解,但我们对这个问题的研究还远远没有结束。

例如,微生物如何在复杂环境中与植物系统互动,如何在条件恶劣时维持相对平衡的状态等问题还需要进一步探究。

这些问题的研究将有助于我们更好地了解这个生态环境,从而设计出更优科学的环保措施。

综上所述,植物和微生物的互作关系在自然环境中发挥的非常重要。

微生物与植物共生关系

微生物与植物共生关系

微生物与植物共生关系微生物与植物之间的共生关系是一种互利共生的相互作用,微生物可以为植物提供营养物质和保护,而植物则为微生物提供生存环境。

这种共生关系有助于提高植物的生长和适应环境的能力,并对生态系统的稳定性起到重要作用。

一、根瘤菌与豆科植物根瘤菌与豆科植物之间形成的共生关系是一个典型的例子。

根瘤菌通过侵入植物根系中的根瘤细胞,并形成块状结构,这种结构称为根瘤。

根瘤菌在根瘤内与植物共生,从而使植物能够吸收大气中的氮气,并将其转化为可供植物利用的氨态氮,促进植物生长。

而植物则为根瘤菌提供所需的能量和营养物质。

二、蓝绿藻与蕨类植物蓝绿藻与蕨类植物之间的共生关系也是一种重要的共生关系。

蓝绿藻寄生在蕨类植物的叶片表面或体内。

蓝绿藻通过光合作用产生的氧气为蕨类植物提供养分,并帮助它们进行光合作用。

而蕨类植物则为蓝绿藻提供所需的养分和生存的环境,形成一种共生共赢的关系。

三、菌根与绝大多数植物菌根是一种由真菌和植物根系组成的结构,真菌寄生在植物的根系中。

植物通过菌根与真菌共生可以提高吸收土壤中的养分的能力,包括无机盐和有机物质。

同时,真菌通过菌丝网络可以帮助植物吸收水分,并对植物提供保护作用,减少病原菌的侵袭。

这种共生关系对于植物的生长和适应环境起到至关重要的作用。

四、植物与共生细菌除了以上几种典型的共生关系外,植物与其他一些微生物如共生细菌之间也存在共生关系。

共生细菌可以分解土壤中的有机物质,提供植物所需的养分,并对植物进行免疫调节,增强植物对病原体的抵抗能力。

同时,植物为共生细菌提供合适的生存环境。

综上所述,微生物与植物之间的共生关系是一种相互依存、互利互惠的关系。

这种共生关系在自然界中非常常见,在维持生态平衡和生物多样性方面起到重要作用。

它不仅有助于植物的生长和适应环境的能力的提高,还对环境的改善和生态系统的稳定性具有积极意义。

因此,深入研究微生物与植物共生关系的机制以及调控方法,对于农业生产和生态保护具有重要意义。

微生物与植物共生关系的研究

微生物与植物共生关系的研究

微生物与植物共生关系的研究共生是指两种或两种以上的生物种群在互利互助的基础上,共同生活在一起的一种关系。

微生物与植物之间的共生关系是一种广泛存在于自然界的关系,对植物的生长发育、养分吸收和抵抗病害起着重要的作用。

近年来,科学家们对微生物与植物共生关系进行了深入的研究,以期更好地理解这种关系,并利用它们来改善农业生产和生态环境。

一种常见的微生物与植物共生关系是根际固氮菌与豆科植物之间的共生关系。

根际固氮菌依托于豆科植物的根系,通过与植物根系形成共生瘤,将大气中的氮气转化为植物可利用的氨态氮,为植物提供了重要的养分来源。

同时,根际固氮菌也从植物中获得能量和生长必需的有机物,实现了共生的“互利共赢”。

这种共生关系的研究不仅帮助我们更好地理解植物的养分吸收机制,还在农业生产中得到了广泛应用。

通过研究和利用根际固氮菌,可以减少农田中化肥的使用量,提高农作物的产量和质量,同时减轻对环境的污染。

另一种值得关注的共生关系是植物与菌根菌之间的共生关系。

菌根菌能够通过与植物根系形成共生关系,提供植物难以获取的水分和养分,并为植物提供生长促进剂和辅助抗病物质,有助于植物的健康生长和适应环境的能力。

菌根菌与植物之间的正常共生关系有助于维持土壤的生态平衡,并提高土壤的肥力。

在现代农业生产中,人工接种菌根菌已经成为一种常见的方式,以增加农作物的产量和提高耐逆性。

此外,研究人员还发现了微生物与植物共生关系在植物的抗病性方面的重要作用。

一些微生物如植物生物防护菌可以通过与植物形成共生关系,增强植物对病原菌的抵抗能力。

这种共生关系的研究为我们开发新的绿色农业技术和生物农药提供了重要的思路和理论基础。

综上所述,微生物与植物共生关系的研究对于我们更好地理解植物的生长发育、养分吸收和抗病性具有重要意义。

通过深入研究微生物与植物之间的共生关系,我们可以探索新的农业生产模式和生态修复方法,推动可持续农业和生态环境保护的发展。

这一研究领域的进展将为未来的农业与生态学做出更大的贡献。

植物与微生物互作探索植物与微生物之间的共生和拮抗关系

植物与微生物互作探索植物与微生物之间的共生和拮抗关系

植物与微生物互作探索植物与微生物之间的共生和拮抗关系植物与微生物互作探索在自然界中,植物与微生物之间存在着复杂且多样的相互作用关系。

这些相互作用不仅对植物的生长发育和健康状况起着关键作用,同时也对生态系统的稳定性和功能性有着重要影响。

本文将以共生和拮抗这两个方面为切入点,探讨植物与微生物之间的关系。

共生是指不同物种之间相互依存、相互受益的生态关系。

在植物与微生物的共生中,一方面,植物提供了生长所需的庇护和营养物质,而微生物则为植物提供了一系列益生菌或共生菌的作用。

这种共生关系的形成很大程度上依赖于双方之间的信号交流和配合。

一种典型的植物与微生物的共生关系是根瘤菌与豆科植物之间的关系。

根瘤菌通过一种特殊的共生结构——根瘤来寄生在豆科植物的根部。

根瘤菌通过固氮酶的作用,能够将空气中的氮转化为植物可吸收的氮源,从而为豆科植物提供了充足的氮素供应。

同时,在共生关系中,根瘤菌也能够获取植物根系分泌的有机物质,满足自身的生长需求。

这种共生关系不仅充分利用了资源,提高了生态效率,而且对豆科植物的生长发育和生态适应力有着显著促进作用。

除了共生关系,植物与微生物之间还存在着一种激烈的拮抗关系。

在这种关系中,微生物通过分泌物质抑制或杀死其他植物病原微生物的生长,从而保护植物的健康。

这种拮抗作用可以通过多种机制实现,如直接竞争资源、生产抗生素、释放挥发物质等。

一种典型的植物与微生物的拮抗关系是拟南芥(防御植物)与根际土壤中的一种真菌——立枯霉(病原微生物)之间的关系。

拟南芥通过分泌一种特殊的抗真菌物质,能够抑制立枯霉的生长和侵染,从而保护其自身免受病害的侵害。

这种拮抗作用既是植物对抗病害的一种防御方式,也是拟南芥与立枯霉之间的竞争关系的体现。

需要指出的是,植物与微生物之间的相互作用关系是非常复杂和多样化的。

同一种微生物在不同的环境条件下,可能会与不同的植物形成不同的共生或拮抗关系。

同时,植物与微生物之间的相互关系还受到许多因素的影响,如土壤类型、气候条件、植物品种等。

植物与病原微生物的互作关系

植物与病原微生物的互作关系

植物与病原微生物的互作关系植物与病原微生物之间的互作关系是一个复杂而广泛的领域,涉及到植物的抵御机制、微生物的侵袭策略以及它们之间的相互作用。

这种互作关系对于农业和生态系统的健康和稳定起着至关重要的作用。

本文将探讨植物与病原微生物之间的互作关系,并介绍一些常见的机制和策略。

一、抵抗机制植物作为生物体,具有一定的免疫系统来对抗病原微生物的侵袭。

在遭受微生物攻击时,植物会迅速启动一系列免疫反应,以试图抑制病原微生物的生长和繁殖。

这些免疫反应包括产生抗菌蛋白、激活免疫相关基因以及产生化学信号等。

植物通过这些抵抗机制,可以有效地减轻病原微生物对其造成的伤害。

二、病原微生物的侵袭策略病原微生物也具有各种策略来克服植物的防御机制,侵袭并感染宿主。

例如,一些病原微生物会分泌特殊的酶来降解植物细胞壁,从而便于其侵入植物细胞。

另外,一些病原微生物还可以通过操纵植物的免疫系统,使其失去对病原微生物的识别和抵抗能力。

这些侵袭策略使得病原微生物能够更好地适应植物的免疫反应,并在宿主内繁殖和生存。

三、互利共生尽管植物和病原微生物之间存在着一系列的互相对抗的机制,但也有很多情况下它们之间可以建立起互利共生的关系。

一些微生物会以共生的形式存在于植物的根系中,为植物提供一些重要的营养物质,同时植物也为这些微生物提供生长所需的环境。

这种互利共生关系对于植物的生长和发育具有重要的意义,同时也可以阻碍其他潜在的病原微生物对植物的侵袭。

四、人为调控人类通过育种和控制措施,可以在一定程度上干预植物与病原微生物的互作关系。

例如,在农业生产中,栽培抗病品种是一种有效的控制病原微生物的方法。

此外,人们还可以利用一些生物农药或化学农药来抑制病原微生物的生长,从而保护植物的健康。

总结起来,植物与病原微生物之间的互作关系是一个复杂而多样的过程。

植物通过免疫系统来抵御病原微生物的侵袭,而病原微生物则通过各种策略来克服植物的防御机制。

然而,在某些情况下,它们之间也可以建立起互利共生的关系。

微生物对植物生长的影响与利用研究

微生物对植物生长的影响与利用研究

微生物对植物生长的影响与利用研究一、微生物对植物生长的积极影响1. 益生菌的作用:某些微生物如根际细菌和真菌能够与植物共生,形成根际固氮菌和根际溶磷菌等,能够为植物提供生长所需的氮、磷等养分。

这些微生物通过与植物根系形成共生关系,帮助植物吸收养分、增加植物免疫力,并且还能够抵抗多种病原菌的感染。

2. 促进植物健康生长:植物与微生物之间的相互作用能够促进植物的健康生长。

例如,一些微生物能够分解土壤中的有机物质,释放出可利用的养分供植物吸收,从而提高植物的生长速度和产量。

此外,微生物还能够增加植物的耐受性,提高植物对逆境的抵抗能力,如干旱、盐碱、低温等。

3. 生物防治的作用:微生物在植物病害的生物防治中起到了重要的作用。

例如,一些微生物如拮抗菌和病毒性病原菌,能够与植物病原菌竞争养分和空间,从而减少植物病害的发生。

此外,一些较为厉害的植物病原菌也能够通过特定微生物进行防治,通过引入抗性微生物来抑制植物病原菌的生长和传播。

二、利用微生物促进植物生长的研究1. 微生物肥料的研发:研究人员利用微生物菌剂、菌肥等来增施植物生长所需的养分,从而提高植物的生长速度和产量。

这些微生物肥料能够促进植物生长,改善土壤质量,提高作物品质。

2. 微生物对植物的促生物质作用:一些微生物能够释放植物生长激素,如植物生长素、赤霉素等,能够刺激植物生长和发育。

研究人员正在进一步研究这些微生物的作用机制,并尝试利用这些微生物产生生长激素的能力,来促进植物生长。

3. 微生物对植物逆境的调节作用:微生物能够通过改变植物体内逆境下的信号通路和基因表达,来调节植物对逆境的反应。

研究人员正在研究这些微生物的相关机制,并尝试利用这些微生物来提高作物对逆境的耐受性。

4. 微生物与植物共生体系的构建:通过构建植物与微生物的共生体系,研究人员可以更好地促进植物生长。

例如,通过筛选有效的共生微生物,形成固氮菌-植物或菌根真菌-植物共生体系,能够增加植物的氮素利用效率、养分吸收和抗逆能力。

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大多数植物病原微生物在温暖季节中发育良好,易引起植物 病变; 冬天,许多植物病原微生物失活。 例外:某些真菌如核瑚菌属和镰刀菌属的病原菌只在寒冷季 节或在寒冷地区的植物体上生长繁殖,并引起谷类植物和草发 生雪霉。
①季节变化 ②温度 ③风力条件和光 ④土壤中pH
大多数病原真菌孢子需要相对高的温度 才能萌发。 光强度小,可增加对病原菌的敏感性。 芸苔根肿瘤在pH值接近于5.7时,才会 导致十字花科植物发生块根病。
固氮根瘤菌能在热带豆科植物茎上结瘤,并以游离生活状 态利用N2进行生长(其它根瘤菌没有此功能)
二、微生物与植物其他部分之间的相互作用
附生生物(Epiphytic microorganisms): 附着在植物的树干、叶子和果实表面的微生 物群体,包括异养菌、蓝细菌、酵母菌等。
由于植物表面的环境暴露在空气中,并受直射光、 周期性干燥和较大幅度温度变化的影响,因此多数
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中的一些属种:
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。
做根际效应。
(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。
a) 植物体表面存在许多物理屏障可以阻止病原微生物侵入;
植物表皮组织的蜡质层、角质层和木栓层; 植物表面生长的正常微生物菌群和菌根的菌套等。
b) 植物可以分泌抗生素和其他抑菌物质抑制和杀死病原微生物; 有机酸等 c) 植物体细胞与病原微生物发生免疫反应,阻止微生物的寄生。
6、 影响病原微生物和植物之间寄生关系的 环境因素 ①季节变化
B. 根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、 pH值、Eh等;
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。
地衣中的一些类群常具有固氮能力而改善了茎表面
的氮素营养条件,利于其它微生物的生长。
三、病原微生物与植物之间的关系
1、植物病原微生物:引起植物产生疾病的某些微生物。 2. 植物病原微生物的种类:
病毒 细菌 真菌 真菌是主要的植物病原微生物。 原生动物
还有一类呈裸露状态的RNA分子——类病毒
3、 病原微生物侵染植物的方式:
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。
(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。
a)空气传播——真菌孢子;
b)由昆虫传播——病毒;
c)通过植物创伤部位或天然入口处进入植物体(气 孔); d)由病原微生物分泌的酶(果胶酶、纤维素酶)分 解植物表面结构,利于微生物侵入。
4、 病原微生物对植物的影响
侵入的病原微生物从植物体内获得所必需的营养 物和生长条件,并进行生长繁殖。 影响:病原微生物分泌水解酶、毒素和生长调节 物质,破坏植物正常的结构和功能。
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.
附生微生物具有色素、保护性厚壁及适当的传播机
制,以利于它们在这一特殊生境中的生存和发展。
大多数附生微生物存在于植物的叶背和叶鞘内。
1、叶面和叶际 细菌:假单胞菌属、乳酸细菌属、黄单胞菌
属和葡萄球菌属等。
真菌:最常见的有酵母中的掷孢酵母属 (Sporobolomyces)、红酵母属和球拟酵母属等, 其中掷孢酵母能产生掷孢子向外放射,是叶际最 常见的类群。
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
硫胺素 生物素 维生素B12 泛酸 核黄素 吲哚乙酸(IAA) 赤霉素类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
D. 根际温度一般比非根际土壤温度高1-2℃。
(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
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
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。
(2)菌根对植物的作用

增加植物根系对水分和营养物质的吸收; 增加植物根系对磷素的吸收: 分泌植素酶、磷酸酶,增加对有机磷化物的分解; 菌根菌可打破根系的抑磷圈,增加磷的吸收。


菌根真菌分泌生长激素刺激根系生长。
菌根菌不能纯培养,必须通过含有内生菌根的根块进行接 种。
小结
菌根菌和植物间在共生作用中的生理分工
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,
果胶酶——分解果胶,使植物组织崩溃;
纤维素酶——破坏细胞壁,使细胞分解;
某些微生物产生的生长素吲哚乙酸——使植物产生疾病; 某些病原真菌产生的赤霉素和细胞激动素——使植物疯长;
乙烯——引起植物代谢发生变化;
毒素——干扰植物的正常代谢。
5、 植物对病原微生物的免疫性(抗性)
植物对病原微生物的侵入不是被动的, 而是可以通过许多方式抵抗病原微生物 侵入,这种抵抗力称为植物的免疫性。
其它属于子囊菌、担子菌或半知菌的真菌也可在
叶面或叶际分离到。
2、花
花是附生微生物生活的短暂生态环境。
花蕊中的高糖分有利于许多酵母菌在花中定居,
因而从花蜜中易分离获得耐高糖度的微生物。
常见的类群有假丝酵母属、球拟酵母属和红酵
母属等。
3、茎干
地衣、多孔菌和层孔菌经常长满木本植物的树干,
常见的种类有刺盘孢属和外囊菌属等。
(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 萌发和根毛发育。
反消化细菌使含氮物质变成N2,养分损失。 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
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