Эндомикориза травянистых растений: распространенность и экологическое значение

• Автор: Бетехтина, Анна Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

• ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ
1.1. Распространенность микоризных ассоциаций
1.2. Экологическое значение микоризных ассоциаций
1.3. Везикулярно-арбускулярная эндомикориза
ГЛАВА 2. РАЙОН И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Природные условия районов исследования
2.2. Методы исследований
2.2.1. Полевые исследования
2.2.2. Экспериментальные исследования
ГЛАВА 3. ЭНДОМИКОРИЗА СПОРОВЫХ РАСТЕНИЙ
3.1. Эндомикориза плауновидных
3.2.Эндомикориза хвощевидных
^ 3.3. Эндомикориза папоротниковидных
ГЛАВА 4. ЭНДОМИКОРИЗА ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ
4.1. Микотрофные растения
4.2. Немикотрофные растения
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ЭНДОМИКОРИЗЫ НА РОСТ,
ПРОДУКТИВНОСТЬ И ЦЕНОТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ
ф РАСТЕНИЙ
5.1. Изменчивость микотрофности
5.2. Эндомикориза как фактор роста растений
^ 5.3. Эндомикориза как фактор видового разнообразия и продуктивности
сообществ
ГЛАВА 6. ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЭНДОМИКОРИЗУ
6.1. Влияние минеральных удобрений и пестицидов
ф 6.1.1. Влияние минеральных удобрений
6.1.2. Влияние пестицидов
6.2. Влияние аэротехногенного загрязнения
6.2.1.Влияние тяжелых металлов и сернистого ангидрида
6.2.2. Влияние фторсодержащих соединений ВЫВОДЫ
Литература
Приложение
Эндомикориза - самая распространенная и древняя форма симбиотических связей в растительном мире. Она характерна для большинства современных филогенетических групп растений, представлена во всех биомах земного шара и зафиксирована у самых первых наземных групп растений (Селиванов, 1981; Каратыгин, 1993; Caimey, 2000; Wilkinson, 2001). Значение микоризных грибов для растений заключается в улучшении водно-минерального питания и защите корневых систем от фитопатогенных организмов. При наличии микоризы растения более успешно развиваются, повышается их фитоценотический статус, снижается внутри- и межвидовая конкуренция и возрастает видовое богатство растительных сообществ (Brownlee et al., 1983; John, Coleman, 1983; Dahlberg, 1989; Каратыгин, 1992, 1993; Amaranthus, Репу, 1994; Великанов, 1997; Heijden et al., 1998; Read, 1998, 1999; Мухин, Веселкин, 2004). Для целого ряда филогенетических групп растений, например, для псилотовидных и орхидных, микориза считается необходимым условием существования (Dittmer, 1964; Scagel et al., 1966; Комарницкий и др., 1975; Мухин, Веселкин, 2004).
Самой распространенной формой микоризы является везикулярно-арбускулярная эндомикориза (ВАМ). Ее образуют более 200 тысяч видов наземных растений, а в качестве микобионтов выступают гломовые грибы (пор. Glomales, кл. Zygomycetes). Появление этой формы эндомикоризы относят ко времени выхода растений на сушу (450-500 миллионов лет назад) и, вероятно, наземные растения с момента их выхода на эволюционную арену являются микотрофными (Каратыгин, 1993). Некоторые авторы (Jeffrey, 1962; Atsatt, 1988, 1989) даже г предполагают симбиогенное происхождение наземных растений.
Поэтому вполне понятен интерес к микоризе, существующий с момента ее открытия в 19 веке. Особенно активно изучение различных аспектов микоризных ассоциаций ведется в последние десятилетия за рубежом
увлажнению среди немикотрофных видов представлены ксеромезофиты (Carex alba, C. caryophyllea, C. praecox), мезофиты (Calendula officinalis, Capselia bursa-pastoris, Cerastium holosteoides, Chenopodium album, Fumaria officinalis, Luzula pallescens, Melandrium album, Neslia panicidata, Melampyrum pratense, Rhinanthus minor, Silene nutans, Spergula arvensis, Polygonum aviculare), гигрофиты (Alisma plantago-aquatica, Naumburgia thyrsißora) и гигромезофиты (Cerastium dahuricum, Stellaria media). Около половины немикотрофных видов - многолетние корневищные и стержнекорневые травы: Alisma plantago-aquatica, Carex alba, C. praecox, C. caryophyllea, Cerastium dahuricum, Lusulapallescens, Silene nutans.
Многолетние немикотрофные растения в основном представляют собой околоводные, луговые и степные виды, а среди малолетних трав, основную массу составляют сегетальные (Capselia bursa-pastoris, Chenopodium album, Fumaria officinalis, Neslia paniculata) и в меньшей степени культивируемые, луговые, и рудеральные виды: Calendula officinalis, Melandrium album, Polygonum aviculare, Melampyrum pratense, Spergula arvensis.
Одной из возможных причин отсутствия у травянистых растений эндомикоризы, могут быть особенности химического состава и строения корневых окончаний. В таблице 5 представлены материалы, характеризующие химический состав растений разного микотрофного статуса, а на рисунке 14 результаты дискриминантного анализа. Как можно видеть из материалов рисунка 14, высокомикотрофные виды достоверно (р=0.04) отличаются по химическому составу корней от немикотрофных. Анализ материалов таблицы 5 показывает, что почти у всех микотрофных видов в корнях присутствуют флавоноиды, тогда как у семи из восьми немикотрофных видов они отсутствуют. Есть и другие различия химического состава, но нам представляется наиболее интересными именно флавоноиды, которые, регулируют начальные этапы колонизации грибами корневых систем растений, а в последующем и отношения симбионтов (Morandi et al.,