برهمکنش ریشه- میکروب
اهداف:
- آشنایی با انواع بر همکنش ریشه و میکروب ها
- آشنایی با ترشحات ریشه و هجوم توسط باکتری ها
شرح درس:
تأثیر ریشه ی زنده خیلی فراتر از مقدار سطح ریشه در منطقه ای از خاک است که به ریزوسفر معروف است. یکی از جنبه های اساسی در تأثیر ریشه ایجاد همکاری های متعددی بین ریشه ها و میکروارگانیسم ها به ویژه قارچ ها و باکتری هاست.
همکاری های ریشه – میکروب در مواقعی بسیار پیچیده شده و گاهی با حمله ور شدن میکروارگانیسم ها به ریشه ی میزبان همراه است. گاهی هم میکروارگانیسم ها به صورت مستقل در خاک به زندگی ادامه می دهند. در هر کدام از موارد بالا، گیاه ممکن است از این همراهی سود برده و یا برعکس رابطه ی پاتوژنی (انگلی) برقرار شده و گیاه آسیب ببیند.
باکتری ها
به طور کلی ریشه های گیاه به دلیل تامین مقدار زیادی مواد غذایی پر انرژی توسط سیستم ریشه های فعال، جمعیت میکروارگانیسمی بزرگی را حول و حوش خود جمع می کنند. محیط مجاور ریشه گیاه آن قدر مساعد است که جمعیت باکتری ها در ریزوسفر ممکن است تا 50 درصد بیشتر از محیط اطراف باشد. مواد غذایی که توسط ریشه در اختیار میکروارگانیسم ها قرار می گیرند.
عمدتاً عبارتند از:
اسیدهای آمینه و آمیدهای قابل حل، قندهای احیا کننده و سایر ترکیبات با وزن مولکولی کم.
از جمله مواد مترشحه غالب در ریشه ها موسیلاژ را می توان نام برد. موسیلاژها پلی ساکاریدهایی اند که توسط اجسام گلژی موجود در سلول های نزدیک به نوک ریشه ی فعال ترشح می شوند. ترشح موسیلاژها بیشتر محدود به سلول هایی مانند کلاهک ریشه، سلول های اپیدرمی جوان و تارهای کشنده که دیواره های ثانویه ی آن ها هنوز تکمیل نشده اند می باشد. تکمیل دیواره های ثانویه در سلول های بخش غیر انتهایی تر ریشه سبب کاهش شدی تولید موسیلاژ در آن ها می شود.
در خاک استریل نشده، موسیلاژ مورد هجوم باکتری های خاک قرار گرفته و در تولیدات متابولیکی باکتری ها از جمله میوکوپلی ساکاریدهای کپسول ایفای نقش می کنند. به علاوه موسیلاژها، کلوئیدهای معدنی و مواد آلی خاک را نیز به خود جذب می کند. مخلوطی را که بدین ترتیب از ترشحات ریشه، باکتری های مرده و زنده و کلوئیدهای خاک تشکیل می شوند، موسی ژل mucigel می نامند.
باکتری ها نقش انکار پذیری در تامین نیتروژن گیاهان دارند. هم باکتری های مهاجم و هم باکتری های آزاد زی در تثبیت نیتروژن نقش دارند و منابع اساسی تامین نیتروژن اند که در طرح های آتی به آن اشاره خواهد شد. همچنین فسفر در بیشتر خاک ها چندان محلول نیست. باکتری ها قادرند با کمک به محلول کردن شکل های غیرمحلول فسفر، قابلیت دسترسی به فسفر را برای گیاه افزایش دهند.
ولی تأثیر باکتری ها در جذب عناصر غذایی تنها به قابل دسترس کردن عناصر محدود نمی نشود. یکی از راه های تأثیر باکتری از راه تأثیر بر رشد و مورفولوژی ریشه است. از بارزترین مثال ها در این زمینه تشکیل ریشه های پروتئیدی proteoid است، در پدیده ی اخیر در نقاطی از ریشه تعداد زیادی ریشه ی جانبی متراکم تولید می شوند. زیاد شدن تعداد ریشه های جانبی سبب توانایی بیشتر گیاه در استخراج عناصر غیرمتحرکی مانند فسفر می شود.
میکوریزاmycorrhiza
به جرأت می توان ادعا کرد که گسترده ترین و مهم ترین (از نظر غذایی) نوع همزیستی بین گیاهان و میکروارگانیسم ها ، همزیستی بین ریشه ها و انواع مختلف قارچ هاست. به ریشه ایی که به قارچ آلوده شده باشد میکوریزا گفته می شود(ریشه های قارچی).
میکوریزا نوعی سود دو طرفه محسوب می شود که در جریان آن هر دو طرف از همزیستی همدیگر نفع می برند. در وصف اهمیت میکوریز ها همین بس که بدانیم بیش از 80 درصد از گیاهانی که در این باره مطالعه شده اند و ازجمله تمامی گیاهانی که برای بشر از اهمیت اقتصادی برخوردارند همزیستی میکوریزایی را ایجاد می کنند.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی
تنظیم: مریم فروزان کیا
