Чем растение хозяин обеспечивает

Растение-хозяин

Растение-хозяин (Растение хозяин вредного организма)– это растение, которое обеспечивает вредный организм (возбудителя болезни) или симбиотического партнера питанием и убежищем.

Посторонняя микробиота присутствует на всех растениях без исключения. Многие внешне здоровые растения могут содержать фитопатогены в латентной форме. И все же большинство растений здоровы и все биохимические и биофизические процессы у них проходят нормально. При снижении устойчивости растения к воздействию патогена и повышении патогенности и агрессивности возбудителя болезни равновесие нарушается и развивается патологический процесс. Таким образом, все растения потенциально являются хозяевами каких-либо патогенов.

Типы взаимоотношения растения-хозяина и фитопатогена

Организмы в биоценозах вступают в различные взаимоотношения:

• нейтрализм – оба вида не оказывают ощутимого воздействия друг на друга;
• аменсализм – у одного вида (аменсала) наблюдается угнетение роста и развития, а у другого (ингибитора) угнетения не наблюдается.
• комменсализм – совместное существование двух разных видов живых организмов (симбиоз), при котором один (комменсал) возлагает на другого (хозяина) регуляцию отношений с окружающей средой;
• конкуренция – антагонистические отношения между видами связанные с борьбой за существование;
• паразитизм – способность одного организма развиваться за счет другого;
• мутуализм – взаимополезное сосуществование видов, в котором присутствие партнера становится обязательным условием существования для каждого.

С точки зрения фитопатологии наиболее интересен паразитизм. Именно в такой тип взаимоотношения вступает фитопатоген по отношению к растению-хозяину.

На живом растении паразитируют различные систематические виды организмов: грибы, вирусы, вироиды, бактерии, фитоплазмы. Мертвое растение разлагается так же определенными видами микроорганизмов. При сравнении списков видов, живущих на одном и том же живом и мертвом растительном организме, отмечается почти полное отсутствие совпадений. Из этого следует, что микроорганизмы делятся на две большие группы:

• заселяющие только мертвые растительные ткани;
• способные развиваться только на живых растительных организмах.

В зависимости от этого (по А.де Бари) микроорганизмы делят на четыре группы:

1. Облигатные сапрофиты – организмы питающиеся мертвыми растительными остатками и почвенным гумусом и неспособные развиваться на живых растениях.
2. Факультативные паразиты – организмы-сапротрофы, способные поражать ослабленные растения.
3. Факультативные сапрофиты – паразиты, способные к продолжению вегетативного роста и размножения на растительных остатках после гибели растения-хозяина.
4. Облигатные паразиты – организмы, извлекающие питание только из клеток живого растения и погибающие или переходящие в покоящиеся формы при его гибели.

Механизмы защиты растений от фитопатогенов

Защитная реакция растения – это реакция, возникающая в ответ на внедрение фитопатогена и направленная на его подавление или ограничение.

Различают два типа реакций:

1. Конституционные реакции: механический барьер, выделение антибиотических защитных веществ.
2. Индуцированные: реакция сверхчувствительности, дополнительный синтез антибиотических веществ, усиление дыхания и энергетического обмена, создание дополнительных механических барьеров, индукция синтеза белкового патогенеза.

Некоторые реакции растительного организма на внедрение возбудителя болезни можно отнести сразу и к первому и ко второму типу. Это формирование недостатка необходимых для паразитического организма веществ.

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН или Pulse или VK.Новости.

Источник

Микоризы: функции, виды, значение

В микориза Они представляют собой тип симбиотических отношений, возникающих между растениями и грибами. Он конкретно определяется как ассоциация между корнями некоторых растений и некоторыми непатогенными для них грибами. Термин происходит от греческих слов микос Y риза, что означает «гриб» и «корень» соответственно.

Между грибами и растительными организмами описаны два типа симбиотических отношений: лишайники и микоризы. В то время как лишайники обычно состоят из постоянного взаимодействия между водорослями и грибами, микориза соответствует ассоциации между грибком и корнями сосудистого растения.

Как и все межвидовые отношения типа симбиоза, микоризы представляют собой чрезвычайно тесное взаимодействие, которое длится с течением времени, когда два симбионта, то есть гриб и растение, получают взаимную выгоду от указанного взаимодействия.

Микоризы чрезвычайно распространены; Считается, что около 90% описанных сегодня видов сосудистых растений, как диких, так и культивируемых человеком, симбиотически связаны с грибами через свои корни.

Независимо от типа микоризы, результат всегда один и тот же: растение увеличивает абсорбцию минералов и обеспечивает некоторую защиту от нематод или патогенных грибов, а гриб получает взамен сахара и производные питательные органические вещества. растительной ткани.

Функция микоризы

Микоризы являются очень важными симбиотическими ассоциациями для двух вовлеченных видов, особенно в отношении питания симбионтов.

Микоризные грибы приносят существенную пользу растениям-хозяевам, поскольку они способствуют их способности поглощать воду и важные минеральные питательные вещества, такие как фосфор (P), цинк (Zn), марганец (Mn) и медь (Cu).

В дополнение к повышенной абсорбционной способности растение-хозяин получает защиту от вторжения других патогенных грибов, а также от нападения круглых червей, таких как почвенные нематоды.

Растение-хозяин обеспечивает микоризный гриб структурной поддержкой и пищевым материалом в виде витаминов и других обработанных органических веществ.

Средства связи и обмена

Корни двух или более близлежащих растений могут сообщаться друг с другом через гифы микоризных грибов, связанных с ними, поэтому эта взаимосвязь также работает при передаче воды и питательных веществ от одного растения к другому по «грибной магистрали». что их разделяет.

Виды микоризы

В литературе известны два основных типа микоризы: эндомикориза и эктомикориза. Из этих двух типов эндомикориза составляет около 80% всех микориз, обнаруженных среди сосудистых растений.

Эндомикориза

Этот тип микоризы — это тот, при котором гифы гриба проникают в клетки корня растения, устанавливая очень тесный контакт между обоими видами.

Грибковый компонент большинства эндомикориз состоит из гриба гломеромикотического типа, который представляет собой группу строго симбиотических грибов.

Важно отметить, что эндомикоризные отношения не очень специфичны, из чего следует, что гриб может взаимозаменяемо «колонизировать» различные типы растений.

Арбускулярные и везикулярно-арбускулярные микоризы

Когда гифы эндомикоризного гриба проникают через стенку клеток корня корня растения-хозяина, они обычно оседают внутри нее, образуя сильно разветвленные структуры, которые получили название «арбускул».

Образование этих арбускул определяет так называемые арбускулярные микоризы, которые представляют большинство эндомикоризных грибов.

Эти арбускулы не пересекают протопласт клетки, то есть они не проникают через плазматическую мембрану, чтобы достичь цитозоля, а только пересекают клеточную стенку и вызывают образование выраженных инвагинаций в клеточной мембране в корковых клетках.

Эти инвагинации значительно увеличивают площадь поверхности всасывания, что облегчает перенос метаболитов и других питательных веществ между обоими симбионтами.

У некоторых арбускул на ветвях могут быть концевые выступы, известные как пузырьки.

Считается, что эти пузырьки функционируют как места хранения питательных веществ для грибов, и некоторые авторы предлагают классификацию микоризных грибов, которые их продуцируют, как «везикулярно-арбускулярные микоризы».

Эктомикориза

Когда гифы микоризного гриба окружают корневые клетки, но не проникают через клеточную стенку, они известны как эктомикоризные. Грибы, которые участвуют в этом типе микоризы, обычно принадлежат к группе агаромикотов, хотя также встречаются аскомицеты.

Эктомикориза распространена на некоторых деревьях и кустарниках в умеренном и тропическом климате, в том числе на дубах, ивах, тополях, соснах и эвкалиптах.

У видов, у которых достигается этот тип ассоциации, очевидно, растение имеет значительно большую устойчивость к неблагоприятным условиям, таким как, например, засуха и заморозки.

Эктомикориза отличается тем, что гифы грибкового компонента в симбиотической паре не проникают в корковые клетки корня, а вместо этого в некоторых случаях растут между клетками, образуя своего рода сильно разветвленную сеть, известную как сеть Хартига.

Часто эта сеть Хартига формируется между клетками эпидермиса и радикальной корой, в конечном итоге окружая большинство клеток в обеих тканях.

Другой определяющей характеристикой эктомикоризных грибов является образование «мантии» или «покрытия» гиф, покрывающих поверхность корня, с помощью которых нити, полученные из мицелия, простираются от этого контроля к почве, из которой они захватывают некоторые питательные вещества для завод.

Микоризы у вересковых и орхидей

Есть два дополнительных типа нетрадиционных микориз, связанных с некоторыми растениями вересковых и орхидеями.

У некоторых вересковых существует симбиоз с некоторыми грибами, которые образуют относительно «рыхлую» сеть вокруг поверхности корня, чья функция заключается не только в увеличении его абсорбционной способности, но и в высвобождении ферментов для расщепления субстратов и повышения их доступности для растение-хозяин.

Эта ассоциация позволяет многим из этих растений заселять бедные, неплодородные или кислые почвы. Часто грибы, связанные с этими растениями, относятся к группе аскомицетов.

Орхидеи, с другой стороны, прорастают только в присутствии гриба-симбионта, поскольку их семена не имеют резервных веществ, что означает, что они полностью зависят от гриба в отношении углерода и энергии, помимо минеральных питательных веществ.

У этих растений грибы колонизируют клетки коры корня зародыша, содержащиеся в семени, образуя спирали гиф, известные как «пелотоны», которые окружены плазматической мембраной клеток, в которых они находятся. Наиболее распространенные виды этих микориз принадлежат к группе агаромикотов.

Важность микоризы

Микоризы представляют собой наиболее важный и распространенный мутуалистический симбиоз в царстве растений, поскольку, как уже упоминалось, он встречается почти у всех сосудистых растений на Земле, за заметными исключениями являются растения семейств Brassicaceae (где классифицируется горчица) и Cyperaceae. (где классифицируется осока или инвазивный кокито).

Некоторые авторы считают, что важность этого типа взаимоотношений заключается в том, что растения-хозяева могут, гипотетически, колонизировать относительно бесплодную среду.

Кроме того, в некоторых учебниках предполагается, что заселение земной среды растениями произошло благодаря их взаимоотношениям с определенными типами грибов, что позволило им максимально усвоить питательные вещества, присутствующие в почвах, где они обитают. поселился.

Это подтверждается тем фактом, что многие исследования окаменелостей растений выявляют частые эндомикоризные ассоциации между предками растений, которые мы знаем сегодня.

Ссылки

1. Антунес, П. М., и Кояма, А. (2017). Микоризы как питательные и энергетические насосы почвенных пищевых сетей: мультитрофные взаимодействия и обратная связь. В микоризном опосредовании почвы (стр. 149-173). Эльзевир.
2. Эгертон-Уорбертон, Л. М., Кереджета, Дж. И., Финкельман, С. Л., и Аллен, М. Ф. (2003). Микоризные грибы. Энциклопедия почв в окружающей среде.
3. Джонсон, Н. К., и Янса, Дж. (2017). Микориза: на стыке биологических, почвенных и земных наук. В микоризном опосредовании почвы (стр. 1-6). Эльзевир.
4. Nabors, M. W. (2004). Введение в ботанику (№ 580 N117i). Пирсон.
5. Рэйвен П. Х., Эверт Р. Ф. и Эйххорн С. Э. (2005). Биология растений. Макмиллан.
6. Штрак, Д., Фестер, Т., Хауз, Б., Шлиман, В., и Вальтер, М. Х. (2003). Арбускулярная микориза: биологические, химические и молекулярные аспекты. Журнал химической экологии, 29 (9), 1955-1979.

Источник