堆肥(15)  植物の根と菌類の関係(その4)

🔵 菌根菌とアーバスキュラー菌根菌(AM菌)の関係

菌根菌とは、植物の根と共生する菌類の総称で、大きく分けると、外生菌根菌(ECM菌)と内生菌根菌(AM菌)があります。
・外生菌根菌は主に森林樹木(ブナ科・マツ科など)と共生する菌で種類は約7,000~10,000種以上と非常に多く、マツタケ、シメジ、テングタケのように秋になると立派なキノコ(子実体;植物の花に当たる生殖器官)を付けます。
・一方、内生菌根菌(AM菌)は、根の内部にアーバスキュール(樹枝状体)を作るのが特徴で、子実体(キノコ)を作らない種類です。土中に菌糸を拡げ地上には出てこないタイプです。繁殖は土壌中の胞子によって行われ、数は300~500種と少ないですが、全植物の約80%と共生しています。

この二つの菌根菌以外に、酸性土壌で栄養吸収を助けるツツジ科に特化したエリコイド菌根菌や、種子の発芽に必要な栄養を菌から得るラン科植物に必須のラン菌根などがあります。ラン科植物はこの菌がないと発芽・成長できないのです。

🔵 内生菌根菌(AM菌)=アーバスキュラー菌根菌は、なぜ、全植物の大半と共生することができたのか?

アーバスキュラー菌根菌(AM菌)が陸上植物の大半と共生できたのは、 植物の陸上進出初期から共生関係が始まり、その仕組みが植物界全体に 受け継がれてきたためでです。AM菌は植物を選ばない汎用的な共生システムを持ち植物の免疫反応を刺激しないで、リン酸などを供給するなど、植物にとって大きな利益をもたらしました。これらのことが植物とAM菌との共生を永続させる基盤となり、現在の植物の 約80%がAM菌と共生するようになったのです。

🔵「 AM菌は植物を選ばない汎用的な共生システムを持ち、・・・・・」 について
野菜を犯す病原菌は、例えばトマトを例にとると、うどんこ病は一つの種(しゅ)だけれども、トマトにつくうどんこ病はトマト専用のうどんこ病菌で、トマトについたうどんこ病が横に育っているキュウリにはつかないのです。 キュウリにはキュウリ専用のうどんこ病が付くのです。 これは病原菌の一つの特徴で、「宿主特異性」という性質を持っており、特定の植物にしか感染できない「専門家」のような進化を遂げています。かし、AM菌にはそのような特異性が病原菌のように強くはないのです。 このことは、植物側にとってAM菌には害がなく、反対に、栄養を供給してくれる、利益を与えれくれる存在だったので、植物が自分の身を守る防御的なシステムを作る必要がなかったのです。 植物側は、AM菌を認識すると根の細胞を緩めて菌を受け入れて、アーバスキュール(樹枝状の栄養交換器官)形成を誘導するような共通する遺伝子プログラムを持つようになったのです。これが全植物の大半がAM菌と共生している理由です。

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