میکوریزا

اهداف:

• آشنایی با انواع میکوریزا
• آشنایی با نقش میکوریزا در ریشه

شرح درس:

در طرح درس " برهمکنش ریشه- میکروب" در مورد مهم ترین برهمکنش میکروب ها و ریشه با هم صحبت کردیم. در این طرح درس توضیحات جامع تری را خدمتتان اعلام می کنیم.

دو نوع اساسی از میکوریزا عبارتند از:

• اکتوتروفیک
• اندوتروفیک

نوع اکتوتروفیک که آن را اکتومیکوریزا نیز می نامند محدود به چند خانواده ی گیاهی مانند درختان و درختچه های مناطق معتدله از قبیل کاج ها و راش محدود می شوند. این نوع میکوریزها به صورت کوتاه ولی منشعب بوده و درون ساختار غلاف مانندی از ریسه های به هم بافته ی قارچ جای می گیرند.

این نوع قارچ همچنین با نفوذ به داخل فضای بین سلولی یا فضای آپوپلاستی کرتکس ریشه شبکه ای بین سلولی به وجود می آورد که به شبکه ی هارتیگ hartig net معروف است.

میکوریزهای اندوتروفیک یا اندومیکوریزها در برخی گونه های تمامی خانواده های نهاندانه و  اغلب بازدانگان (به جز کاج ها) دیده می شوند. برخلاف اکتومیکوریزها، ریسه های اندومیکوریزها، به شدت داخل سلول های کرتکس ریشه های میزبان گسترش می یابند. رایج ترین نوع اندومیکوریزایی که در بیشتر گیاهان در جهان دیده می شوند میکوریزای نوع VAM  Vesicular-arbuscular mycorrhiza اند.

این نوع ریسه با رشد در بین و داخل سلول های کرتکس ریشه، ساختار بسیار منشعب درخت مانندی را به نام آربوس کول ها arbuscules ایجاد می کند.

هر کدام از شاخه ای آربوس کول توسط غشای پلاسمایی سلول میزبان در بر گرفته می شود. از این رو ضمن این که ریسه به داخل سلول نفوذ می کند ولی به پروتوپلاسم سلول یاد شده حمله ور نمی شود. نقش اصلی آربوس کول این است که سطح تماس ریسه با سلول 2 تا 3 برابر افزایش می دهد. در عین حال به نظر می رسد آربوس کول با افزایش حجم سیتوپلاسم سلول، 20 تا 25 درصد سلول میزبان را متأثر می سازد.

گاهی VAMها حفره های بزرگی را بین و یا داخل سلول های میزبان ایجاد می کنند. حضور آربوس کول ها و حفره ها سطح عظیمی را برای تبادل عناصر غذایی بین گیاه میزبان و قارچ مهاجم فراهم می سازد. اگرچه VAMها ساختار غلاف مانندی را در اطراف ریشه به وجود نمی آورند ولی ریسه ها همانند اکتومیکوریزها با گسترش به داخل خاک اطراف ریشه سبب گسترده تر شدن ریزوسفر می شوند.

میکوریزها کدام نقش فیزیولوژیکی را ایفا می کنند؟

این قارچ ها سبب تحریک رشد گیاهچه می شوند. دلیل اصلی افزایش رشد در اثر میکوریزا، افزایش جذب عناصر غذایی به ویژه فسفر است.
به نظر می رسد نقش مفید میکوریزاها به ویژه در مورد جذب فسفر، مربوط به ناحیه ی تخلیه ی عناصر در اطراف ریشه (Nutrient depletion zone) باشد. این ناحیه به محدوده ه های خاکی اطلاق می شود که در آنجا ریشه قادر است عناصر غذایی را به راحتی از آن جذب کند. جذب و دسترسی بیشتر به عناصر غذایی یا باید از راه توسعه ریشه به داخل نواحی جدید از خاک صورت گیرد و یا به وسیله ی انتشار عناصر غذایی از توده ی خاک به ناحیه تخلیه باشد.

وسعت ناحیه ی تخلیه برای عناصر مختلف بستگی به محلولیت و میزان تحرک آن ها در محلول خاک متفاوت است. به عنوان مثال برای نیتروژن به دلیل محلولیت و قدرت تحرک زیاد یون نیترات تا فاصله ی قابل توجهی از ریشه ادامه دارد. از طرف دیگر ناحیه ی تخلیه برای فسفر به دلیل محلولیت و قدرت تحرک کم این عنصر کوچک تر از ناحیه تخلیه نیتروژن است. قارچ های میکوریزایی با گسترش ریسه های خود به بیرون ناحیه ی تخلیه فسفر به جذب فسفر بیشتر کمک می کنند.

به نظر می رسد گیاهانی که با این قارچ همزیستی دارند ترجیح می دهند به جای اختصاص ذخایز کربنی خود به توسعه ی ریشه، بخشی از منابع خود را برای رشد میکوریزاها هزینه کنند. امروزه در صنعت های جنگل و کشاورزی برای غلبه بر مشکل فقر غذایی خاک، اقدام به تلقیح خاک با قارچ های میکوریزا می کنند.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی
تنظیم: مریم فروزان کیا