Mycorrhizae

Mycorrhizae Definizione

Mycorrhizae si traduce letteralmente in “fungo-radice.”La micorriza definisce una relazione (generalmente) reciprocamente vantaggiosa tra la radice di una pianta e un fungo che colonizza la radice della pianta. In molte piante, le micorrize sono funghi che crescono all’interno delle radici della pianta o sulle superfici delle radici. La pianta e il fungo hanno una relazione reciprocamente vantaggiosa, in cui il fungo facilita l’assorbimento di acqua e nutrienti nella pianta, e la pianta fornisce cibo e sostanze nutritive create dalla fotosintesi al fungo. Questo scambio è un fattore significativo nei cicli dei nutrienti e nell’ecologia, nell’evoluzione e nella fisiologia delle piante.

In alcuni casi, la relazione non è reciprocamente vantaggiosa. A volte, il fungo è leggermente dannoso per la pianta, e altre volte, la pianta si nutre dal fungo.

Non tutte le piante avranno associazioni micorriziche. In ambienti in cui l’acqua e le sostanze nutritive sono abbondanti nel terreno, le piante non richiedono l’assistenza di funghi micorrizici, né i funghi micorrizici potrebbero germinare e crescere in tali ambienti.

Tipi di micorrize

Esistono due tipi predominanti di micorrize: ectomicorrize e endomicorrize. Sono classificati da dove i funghi colonizzano sulle piante.

Ectomycorrhiza

Ectomycorrhiza tendono a formare relazioni simbiotiche reciproche con piante legnose, tra cui betulla, faggio, salice, pino, quercia, abete rosso e abete. Le relazioni ectomicorriziche sono caratterizzate da una superficie intercellulare nota come Rete Hartig. La rete Hartig è costituita daph altamente ramificate che collegano le cellule della radice epidermica e corticale. Inoltre, l’ectomicorriza può essere identificata dalla formazione di una densa guaina ifale che circonda la superficie della radice. Questo è noto come il mantello. In altre parole, l’ectomicorriza vive solo all’esterno della radice. Nel complesso, solo il 5-10% delle specie vegetali terrestri ha ectomicorriza.

Endomycorrhiza

D’altra parte, le endomycorrhize si trovano in oltre l ‘ 80% delle specie vegetali esistenti, tra cui colture e piante da serra come la maggior parte di ortaggi, erbe, fiori e alberi da frutto. Le relazioni endomicorriziche sono caratterizzate da una penetrazione delle cellule corticali da parte dei funghi e dalla formazione di arbuscoli e vescicole da parte dei funghi. In altre parole, l’endomicorriza ha un meccanismo di scambio all’interno della radice, con leph dei funghi che si estendono all’esterno della radice. È una relazione più invasiva rispetto a quella dell’ectomicorriza.

Le endomicorrize sono ulteriormente suddivise in tipi specifici: Micorrize arbuscolari, Micorrize ericacee, Micorrize arbutoidi e Micorrize Orchidacee.

Esempi di micorriza

Orchid Mycorrhiza

Come accennato in precedenza, alcune orchidee non possono fotosintetizzare prima della fase della piantina. Altre orchidee sono interamente non fotosintetiche. Tutte le orchidee, tuttavia, dipendono dagli zuccheri forniti dal loro partner fungino per almeno una parte della loro vita. I semi di orchidea richiedono l’invasione fungina per germinare perché, indipendentemente, le piantine non possono acquisire abbastanza nutrienti per crescere. In questa relazione, l’orchidea parassita il fungo che invade le sue radici. Una volta che il mantello del seme si rompe e le radici iniziano ad emergere, leph della micorriza orchidacea penetrano nelle cellule della radice e creano bobineph, o gruppi, che sono siti di scambio di nutrienti.

Micorrize Arbuscular

Le micorrize arbuscular sono la più diffusa delle specie di micorrize e sono ben note per la loro notevole elevata affinità per il fosforo e la capacità di assorbimento dei nutrienti. Formano arbusculi, che sono i siti di scambio di nutrienti come fosforo, carbonio e acqua. I funghi coinvolti in questa associazione micorrizica sono membri della famiglia zygomycota e sembrano essere simbionti obbligati. In altre parole, i funghi non possono crescere in assenza del loro ospite vegetale.

Micorrize ericacee

Le micorrize ericacee si trovano generalmente su piante dell’ordine Ericales e in ambienti inospitali e acidi. Mentre penetrano e invaginano le cellule della radice, la micorriza ericoide non crea arbuscoli. Tuttavia, aiutano a regolare l’acquisizione di minerali della pianta tra cui ferro, manganese e alluminio. Inoltre, i funghi micorrizici formano bobine ifali al di fuori delle cellule della radice, aumentando significativamente il volume della radice.

Micorriza arbutoide

La micorriza arbutoide è un tipo di funghi endomicorrizici che sembrano simili ai funghi ectomicorrizici. Formano una guaina fungina che comprende le radici della pianta; tuttavia, leph della micorriza arbutoide penetrano nelle cellule corticali delle radici delle piante, differenziandole dai funghi ectomicorrizici.

Micorriza ectotrofica

I funghi coinvolti in questa associazione micorrizica provengono dalle famiglie Ascomyota e Basidiomyota. Si trovano in molti alberi in ambienti più freschi. A differenza dei loro membri della famiglia in decomposizione del legno, questi funghi non sono adatti a degradare la cellulosa e altri materiali vegetali; invece, derivano i loro nutrienti e zuccheri dalle radici del loro ospite vegetale vivente.

Benefici delle piante da micorrize

Le associazioni di micorrize sono particolarmente utili nelle aree in cui il terreno non contiene azoto e fosforo sufficienti, così come nelle aree in cui l’acqua non è facilmente accessibile. Poiché il micelio micorrizico è molto più fine e più piccolo di diametro delle radici e dei peli della radice, aumentano notevolmente la superficie per l’assorbimento di acqua, fosforo, aminoacidi e azoto—quasi come un secondo set di radici! Poiché questi nutrienti sono essenziali per la crescita delle piante, le piante con associazioni micorriziche hanno una gamba sulle loro controparti associate non micorriziche che si basano esclusivamente sulle radici per l’assorbimento dei materiali. Senza micorriza, le piante possono essere fuori competizione, portando forse a un cambiamento nella composizione vegetale dell’area.

Inoltre, gli studi hanno scoperto che le piante con associazioni micorriziche sono più resistenti a determinate malattie trasmesse dal suolo. Infatti, i funghi micorrizici possono essere un metodo efficace di controllo della malattia. Nel caso della guaina micorrizica, creano una barriera fisica tra agenti patogeni e radici delle piante. Micorriza anche addensare le pareti cellulari della radice attraverso lignificazioni e la produzione di altri carboidrati; competere con agenti patogeni per l’assorbimento di nutrienti essenziali; stimolare la produzione vegetale di metaboliti che aumenta la resistenza alle malattie; stimolare le infusioni della parete flavonolica che impediscono la formazione di lesioni e l’invasione da parte di agenti patogeni; e aumentare le concentrazioni di radici vegetali di ortodihydorxy fenolo e altre sostanze allochimiche per scoraggiare l’attività patogena. Oltre alla resistenza alle malattie, i funghi micorrizici possono anche conferire alla pianta ospite resistenza alla tossicità e resistenza agli insetti, migliorando in ultima analisi la forma fisica e il vigore della pianta.

In relazioni più complesse, i funghi micorrizici possono collegare singole piante all’interno di una rete micorrizica. Questa rete funziona per trasportare materiali come acqua, carbonio e altri nutrienti da una pianta all’altra e fornisce persino un tipo di comunicazione di difesa tramite sostanze chimiche che significano un attacco a un individuo all’interno della rete. Non solo le piante possono utilizzare questi segnali per iniziare a produrre repellenti per insetti naturali, ma possono anche usarli per iniziare a produrre un attrattivo per portare predatori naturali dei parassiti della pianta!

In alcuni casi, i funghi micorrizici consentono alle piante di bypassare la necessità di assorbimento del suolo, come gli alberi nelle foreste distrofiche. Qui, i fosfati e altri nutrienti vengono prelevati direttamente dalla lettiera fogliare tramite myc micorriziche.

I funghi micorrizici sono anche in grado di interagire e modificare l’ambiente a favore delle piante ospiti, in particolare migliorando la struttura e la qualità del suolo. I filamenti dei funghi micorrizici creano composti umici, polisaccaridi e glicoproteine che legano i terreni, aumentano la porosità del suolo e promuovono l’aerazione e il movimento dell’acqua nel terreno. In ambienti con terreni altamente compattati o sabbiosi, una migliore struttura del suolo può essere più importante per la sopravvivenza delle piante rispetto all’assorbimento dei nutrienti.

Alcune associazioni ectomicorriziche creano strutture che ospitano batteri che fissano l’azoto, che contribuirebbero in gran parte alla quantità di azoto assorbita dalle piante in ambienti poveri di nutrienti e avrebbero un ruolo importante nel ciclo dell’azoto. I funghi micorrizici, tuttavia, non fissano l’azoto da soli.

I funghi beneficiano delle piante

Quando la pianta è dotata di acqua e sostanze nutritive sufficienti, è in grado di fotosintesi e produrre glucosio e saccarosio—alcuni dei quali sono resi direttamente accessibili ai funghi micorrizici. I funghi sono inoltre dotati di carbonio fotosinteticamente fissato dall’ospite, che funge da innesco per l’assorbimento e il trasporto dell’azoto da parte dei funghi. Tutto ciò è necessario per la crescita e la riproduzione dei funghi.

Quiz

1. Le relazioni micorriziche migliorano la difesa delle piante contro parassiti e agenti patogeni con i seguenti meccanismi TRANNE:
A. Interazione fisica con la radice che protegge.
B. Stimolazione della produzione di metaboliti patogeni/insetti repellenti.
C. Stimolazione della produzione di anticorpi contro il patogeno invasore/parassita.
D. Prendendo nutrienti essenziali lontano da agenti patogeni / parassiti.

2. Qual è uno dei benefici che una pianta ottiene dall’associazione micorrizica?
A. Maggiore efficienza fotosintesi.
B. Maggiore accesso ai nutrienti del suolo e all’acqua.
C. Resistenza alle attività dannose degli animali.
D. XXXX

3. Quale non è una categoria di micorriza?
A. Exomycorrhiza
B. Endomycorrihiza
C. Ectomycorrhiza
D. Ericoid mycorrhiza

• Ectomicorriza. (2017, 14 maggio). Estratto il 16 maggio 2017, da https://en.wikipedia.org/wiki/Ectomycorrhiza
• Cosa sono le micorrize? – Coltivatori d’oro. (2011, 3 marzo). Il 16 maggio 2017, da http://www.growersgold.net/what-is-mycorrhizae
• Zeng, R. (2006). Resistenza alle malattie nelle piante attraverso funghi micorrizici indotti allelochimici. Sostanze allelochimiche: Controllo biologico dei patogeni e delle malattie delle piante Gestione delle malattie di frutta e verdura, 181-192. doi:10.1007/1-4020-4447-x_10