Подземные грибные отношения — ключ к процветанию растений

Для процветания растению необходима помощь дружественного гриба, предпочтительно того, который проникает глубоко в клетки корней растения.

Растения живут в симбиозе с корнеассоциированными, или микоризными, грибами. Грибы обеспечивают до 80% питательных веществ и воды, необходимых растению для роста, а растения производят до 30% фотосинтата (пищевого вещества, создаваемого в процессе фотосинтеза), необходимого грибам.

Существует два основных типа микоризных грибов — арбускулярные и эктомикоризные. Арбускулярная микориза проникает в кортикальные клетки корней растения. Эктомикоризные грибы не проникают через клеточные стенки растения, а образуют сетчатую структуру вокруг корня.

Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences и соавтором которого является эколог Стефани Кивлин, доцент Университета Теннесси в Ноксвилле, показывает, что арбускулярные микоризные грибы особенно полезны для колонизируемых ими растений.

«Микоризные грибные ассоциации под землей являются одним из самых значительных факторов, влияющих на концентрацию питательных веществ в тканях растений», — заявила Кивлин. — «Чтобы оптимизировать питание растений, нам необходимо включить микоризные ассоциации в наши сельскохозяйственные и управленческие системы».

Ключевые выводы:

• Арбускулярные микоризные грибы увеличивают концентрацию питательных веществ в листьях, опаде и корнях растений сильнее, чем эктомикоризные грибы.
• Тип присутствующих корнеассоциированных грибов оказывает большее влияние на уровень питательных веществ в растении, чем признаки листьев растения или ассоциации растения с азотфиксирующими бактериями.

Масштаб исследования:

В работе проанализировано более 17 000 наблюдений признаков почти 3000 видов древесных растений по шести категориям, демонстрирующим доступность питательных веществ для растения: концентрации азота и фосфора в зеленых листьях, сенесцентных листьях (которые вот-вот опадут или недавно опали) и корнях. Анализ проводился для бореальной, умеренной и тропической широтных зон.

Следующие шаги:

По словам Кивлин, дальнейшая работа будет направлена на понимание того, существует ли вариация в усвоении питательных веществ среди видов грибов внутри каждой микоризной группы, и как концентрации питательных веществ в почве могут взаимодействовать, влияя на питательный статус растений в условиях глобальных изменений.