Együttélés a felszín alatt: a mikorrhiza. Endresz Gábor

Hasonló dokumentumok
Interakciók II. 1. rész: Pozitív kapcsolatok

Kiegészítések a populációs kölcsönhatások témakörhöz. ÖKOLÓGIA előadás 2014 Kalapos Tibor

1. Egységben az erő! (5p) A következő két szöveg és eddigi tudásod alapján válaszolj a kérdésekre!

Populációs kölcsönhatások. A populációs kölcsönhatások jelentik az egyedek biológiai környezetének élő (biotikus) tényezőit.

Növények búvárruha nélkül stresszválasz belvíz és aszály esetén

Általános ökológia - 3. előadás. Interakciók. Valkó Orsolya. 1. rész: Pozitív kapcsolatok

Szent István Egyetem. A mikorrhiza-ugróvillás (Collembola) kapcsolatok szerepe a kukorica tápanyagfelvételében. Doktori értekezés.

Mikrobiológiai alkalmazások a növénytermesztésben

Hajtásos növények gyökér hajtás szár levélre

Rendszertan. biol_7_rendszertan.notebook. April 23, Osztályzat: «grade» Tárgy: Biológia Dátum:«date» ápr :28. ápr :51. ápr.

A nyári szarvasgomba (Tuber aestivum Vittad.) és a nagyspórás szarvasgomba (Tuber macrosporum Vittad.) magyarországi termeszthetőségének vizsgálata

Az élőlény és környezete. TK: 100. oldal

kalap tönk gallér bocskor spóratartó

Kosborok az erdőkben Közzétéve itt: magyarmezogazdasag.hu az Agrárhírportál (

1 pont. 2 pont. 1 pont. 1 pont

A mikrobiológiai oltóanyagok leggyakoribb összetevői. Őszi Tibor 2017.Február 16.

Készítette: Szerényi Júlia Eszter

Ektomikorrhiza oltóanyag elıállítási kísérletek

Az élelmiszerek mikrobiális ökológiája. Mohácsiné dr. Farkas Csilla

Együttélés Kooperáció Mutualizmus Szimbiózis

AZ ÉLET KIALAKULÁSA A FÖLDÖN

Növényi táplálkozás típusai

Akadémiai Doktori Értekezés

Ostoros egysejtűek Páncélos ostorosok (barázdás moszatok) Zöldmoszatok (lehetnek helyváltoztató mozgásra képtelenek is) Ostorosmoszatok Ős-ostorosok

Rendszertan - Összefoglalás -

Éghajlatbarát mezőgazdaság? dr.gyulai Iván, Ökológiai Intézet

Mutualizmus fogalma. Predáció és mutualizmus. Mutualista kapcsolatok és jelentőségük, szimbiózis fogalma és típusai. Simon Edina november 19.

Mutualizmus. Meghatározás: az a fajok közötti kapcsolat, amelyben a résztvevők kölcsönösen előnyhöz jutnak.

Mutualizmus. dr dt. Szimbiózis, direkt és indirekt, fakultatív és obligát stb. Forrásfüggvény:

Miért van egyes közösségekben több faj és másokban kevesebb? Vannak-e mintázatok és gradiensek a fajgazdagságban? Ha igen, ezeket mi okozza?

Gombák. Biológia-ökológia alapok

TERMÉSZETTUDOMÁNY JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

IV. TALENTUM - természettudományok és informatika verseny országos döntője. Temesvár, február 24. BIOLÓGIA FELADATLAP X.

A KUTATÁS CÉLJA, A MUNKATERVBEN VÁLLALT KUTATÁSOK ISMERTETÉSE

Gombák. Biológia-ökológia alapok 6. előadás október 17.

AGRO.bio. Talaj növény - élet. Minden itt kezdődik

BIOLÓGIAI PRODUKCIÓ. Az ökológiai rendszerekben végbemenő szervesanyag-termelés. A növények >fotoszintézissel történő szervesanyagelőállítása

4.4 BIOPESZTICIDEK. A biopeszticidekről. Pécs Miklós: A biotechnológia természettudományi alapjai

Eukarióta mikroorganizmusok. Gombák

Hegyvidéki erdők életközössége

Penészgombák élelmiszeripari jelentősége, és leküzdésük problémái

Tartalomjegyzék. I. Bevezetés és célkitűzések 3. II. Irodalmi áttekintés 6. III. Anyag és módszer 48

A rizsben előforduló mérgező anyagok és analitikai kémiai meghatározásuk

TÖNKRETESSZÜK-E VEGYSZEREKKEL A TALAJAINKAT?

15. Növények vízleadása, vízhasznosulása és az azt befolyásoló tényezők 16. A tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata (Liebig és

Dekomponálás, detritivoria

Biológia 7. évfolyam osztályozó- és javítóvizsga követelményei

EKTOMIKORRHIZÁK MORFOLÓGIAI ÉS DIVERZITÁSVIZSGÁLATA. Doktori értekezés tézisei SERESS DIÁNA

Növények víz és ásványi anyag felvétele

A vízi ökoszisztémák

11. évfolyam esti, levelező

gei Kép: internet Fotó: internet

2. forduló megoldások

BARÁTUNK A TERMÉSZET

TERMÉKKATALÓGUS 2008 ÕSZ-2009 TAVASZ - VIRÁGFÖLDEK -

Talajlakó mezofauna vizsgálata fahamu talajjavításra és tápanyagutánpótlásra történő hasznosítása során

Dr. Torma A., egyetemi adjunktus. SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: Változtatva: - 1/39

Magyarország-Szlovákia határon átnyúló együttműködési program HUSK/1101/2.2.1/0354

Új zöld ipari technológia alkalmazása és piaci bevezetése melléktermékekből. csontszén szilárd fermentációjával (HU A2-2016)

Légszennyezés. Légkör kialakulása. Őslégkör. Csekély gravitáció. Gázok elszöktek Föld légkör nélkül maradt

Energia. Abiotikus rendszer. élőhelyeken. Magyarországon környezetszennyező az egy főre eső települési hulladék

RÖVID ISMERTETŐ A KAPOSVÁRI EGYETEM TALAJLABORATÓRIUMÁNAK TEVÉKENYSÉGÉRŐL

Bevezetés a növénytanba Növényélettani fejezetek 5.

MÚZEUMI KÖZÉPISKOLAI BIOLÓGIA ÓRA TEMATIKÁJA

Varga László

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

I. kategória II. kategória III. kategória 1. Jellemezd a sejtmag nélküli szervezeteket, a baktériumokat. Mutasd be az emberi betegségeket okozó

BARÁTUNK A TERMÉSZET

A tantárgy besorolása: kötelező A tantárgy elméleti vagy gyakorlati jellegének mértéke, képzési karaktere 100/0 (kredit%)

Növényrendszertan. Moha és páfrány.

Az ökológia rendszer (ökoszisztéma) Ökológia előadás 2014 Kalapos Tibor

Tápanyag antagonizmusok, a relatív tápanyag hiány okai. Gödöllő,

SZENNYVÍZ ISZAP KELETKEZÉSE,

BIOLÓGIA 7-8. ÉVFOLYAM

Az evolúció folyamatos változások olyan sorozata, melynek során bizonyos populációk öröklődő jellegei nemzedékről nemzedékre változnak.

Bevezetés a növénytanba Növényélettani fejezetek 2.

BOROK EREDETVIZSGÁLATÁRA HASZNÁLATOS ANALITIKAI KÉMIAI MÓDSZEREK ÁTTEKINTÉSE

FÖLDMŰVELÉSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

FEJLESZTŐ FELADATOK TANULÓI PÉLDÁNY. 10. évfolyam

NEM KONSZOLIDÁLT ÜLEDÉKEK

CSODÁLATOS GOMBAVILÁG I.

NÖVÉNYÉLETTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

TERMÉSZETES EREDETŰ KIVONATOK ALKALMAZÁSA A NÖVÉNYI SZÖVETTENYÉSZETEK TÁPTALAJAIBAN

4. osztályos feladatsor I. forduló 2018/2019. tanév

I. Útmutató a tankönyvcsalád használatához

Orchideák szimbionta gombapartnereinek azonosítása egyes hazai erdőkben és felhagyott bányákban

A komposztok termékként történő forgalomba hozatalának és felhasználásának engedélyezése

Szerkesztette Vizkievicz András. Vizsgakövetelmények


Ismeretterjesztő előadás a talaj szerepéről a vízzel való gazdálkodásban

Béres József biológiai emlékverseny I. forduló, március

OSZTÁLYOZÓ VIZSGA TÉMAKÖREI Biológia tantárgyból

A fatörzs jellemző metszetei és felépítése

S Z E M L E. Quid pro quo - Az ektomikorrhizás szimbiózis: a kapcsolat kialakulása és anyagcsere-élettani jellemzői

A biomasszahamu, mint értékes melléktermék

A mikrobiológiai készítmények hatékonysága

A TERMŐHELY, VALAMINT EGYES AGRO- ÉS FITOTECHNIKAI MŰVELETEK HATÁSA A SZŐLŐ MIKORRHIZA-KOLONIZÁCIÓJÁRA DOKTORI ÉRTEKEZÉS.

Paradicsom és paprika tápoldatozása fejlődési fázisai szerint. Szőriné Zielinska Alicja Rockwool B.V

Az őrségi és vendvidéki szálalóerdők. Bodonczi László Őriszentpéter

Dr. Berényi Üveges Judit Növény- Talaj és Agrárkörnyezet-védelmi Igazgatóság Talajvédelmi Hatósági Osztály október 26.

Átírás:

1 Együttélés a felszín alatt: a mikorrhiza Endresz Gábor

2 Miről lesz szó? Szimbiózis Gombaszimbiózisok Mi az a mikorrhiza? Mikorrhiza-típusok Mikorrhiza jelentősége

3 Mi az a szimbiózis? Szűkebb értelemben véve: kölcsönösen előnyös (+,+) együttélés (Frank, 1877) Tágabb értelemben: csak együttélés, jelző nélkül de Bary (1879): különböző rendszertani csoportokba tartozó szervezetek között kialakuló, tartós együttélés (...) amelyben a partnerek szabályozott anyagcsere-kapcsolatban vannak egymással mutualizmus (+,+) parazitizmus (+,-) kommenzalizmus (0,+) amenzalizmus (0,-) antagonizmus (-,-) neutralizmus (0,0) de Bary (1887) szerint Melyik helyes? - értelmezéstől függ

4 Mi az a szimbiózis? Egy újabb elképzelés: mutualizmus-parazitizmus kontinuum mindkét partner szempontjából előny, hátrány mértékének ábrázolása egy koordináta rendszerben problémák, nehézségek: előny, hátrány kvantifikálása (fitness?) körülményektől való függés: ugyanaz az együttélés lehet egyszer inkább mutualista, más körülmények között inkább parazita-kapcsolat

5 Gombaszimbiózisok gomba-prokarióta szimbiózisok pl.: Geosiphon pyriforme (gomba) Nostoc punctiforme (kékalga) gomba-állat szimbiózisok (pl. bélben élő mikrogombák) gomba-növény szimbiózisok o gomba-alga : zuzmók (habár a kékalga nem növény!) o mikrotalluszos virágtalan növények -hifafonalak, gombaképletek a növényi gametofitonnal élnek együtt -májmohák, harasztok gametofitonjában -hasonlóság: arbuszkuláris mikorrhizára, de nem mikorrhiza! o endofiton gombák növények szárában, levelében, virágzatában (de gyökerében is lehet - DSE) pl.: Claviceps (anyarozs): parazita-gomba pl.: Epichloë: nem feltétlenül parazita o mikorrhizák

6 Mikorrhizák Frank (1885): mikorrhiza szó bevezetése: gombagyökér (fák ektomikorrhizáját fedezte fel) Jelentősége: 1980-as évek hajtásos növények ~90%-a mikorrhizás kapcsolatban él Milyen szimbiózis? Alapvetően mutualizmus Gomba számára előnyös: szerves tápanyagokat (glükóz, szacharóz) vitaminokat növekedésserkentőket kap Növény számára előnyös: talajból felszívott anyagokat a gyökérbe juttatja a gomba - víz

7 Mikorrhizák Növény számára előnyös (folyt): - egyéb szervetlen anyagok (elsősorban foszforvegyületek) PO 4 3- ionok növény számára szinte felvehetetlenek, mikorrhiza-gomba savakat termel foszfátionok jobban oldódnak, felvehetők lesznek erdei fenyő foszforfelvétele különböző mikorrhiza gombákkal - a gomba hifahálózata a növény gyökérzetének kiterjesztése

8 Mikorrhizák csoportosítása Csoportosítás szempontjai: morfológia, részt vevő partnerek rendszertana 1. Endomikorrhiza a gombaképletek behatolnak a gyökér sejtjeibe a) vezikuláris-arbuszkuláris mikorrhiza nevét a mikorrhiza-képletekről kapta: vezikulumok, arbuszkulumok szinte mindenféle szárazföldi növénycsoportra jellemző b) erikoid mikorrhiza Ericales (hangafélék) növényrendre jellemző c) orchid mikorrhiza Orchidaceae (orchideafélék) növénycsaládra jellemző 2. Ektendo mikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny + intracelluláris hifák 3. Ektomikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny, fásszárúakra jellemző

9 Mikorrhizák csoportosítása Csoportosítás szempontjai: morfológia, részt vevő partnerek rendszertana 1. Endomikorrhiza a gombaképletek behatolnak a gyökér sejtjeibe a) vezikuláris-arbuszkuláris mikorrhiza nevét a mikorrhiza-képletekről kapta: vezikulumok, arbuszkulumok szinte mindenféle szárazföldi növénycsoportra jellemző b) erikoid mikorrhiza Ericales (hangafélék) növényrendre jellemző c) orchid mikorrhiza Orchidaceae (orchideafélék) növénycsaládra jellemző 2. Ektendo mikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny + intracelluláris hifák 3. Ektomikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny, fásszárúakra jellemző

10 Vezikuláris-arbuszkuláris mikorrhiza (VAM) Leggyakoribb mikorrhiza-fajta Résztvevők: 1. Gombapartner: járomspórás gombák, Glomales rend, néhány száz faj kis morfológiai változatosság obligát biotrófok csak ivartalanul szaporodnak (táptalajon sem termeszthetők) 2. Növénypartner: szinte minden szárazföldi, kivéve néhány növénycsoport (főleg gyomnövények: gyomvegetáció tápanyagban gazdag) keresztesvirágzatúak szegfűfélék keserűfűfélék palkafélék szittyófélék Másodlagosan mikorrhiza-nélküliek! Valamennyi szárazföldi növény mikorrhizált ősöktől származik

11 A VAM morfológiája Elnevezés: vezikulumok, arbuszkulumok Vezikulum: tápanyagraktár (főleg lipidek) Arbuszkulum: gomba-növény anyagáramlás

12 A VAM morfológiája gyökér spórák hifák

13 A VAM morfológiája intraradikális hifa extraradikális hifa

14 A VAM morfológiája intracelluláris hifák

15 A VAM morfológiája vezikulumok

16 A VAM morfológiája Arbuszkulumok típusai Arum-típusú (fácska-szerű) Paris-típusú (intracelluláris hurkok)

A VAM morfológiája 17

A VAM morfológiája 18

19 VAM evolúciója A növények szárazföldre-lépésekor alakulhatott ki a mikorrhiza-kapcsolat Bizonyítékok: 1. Fosszilis leletek: -Glomales fosszíliák kb. 460 millió évvel ezelőttről -fosszilis mikorrhiza maradványok (400 millió év) a fosszilis növény: moha-ősharaszt átmenet arbuszkulum arbuszkulum vezikulum 2 hipotézis: 1. parazitából mutualista 2. szaprotrófból endoszimbiózissal

20 A VAM élettani folyamatai Tápanyagok kétirányú áramlása (arbuszkulumok) o szervetlen tápanyagok: gomba növény o szerves tápanyagok: növény gomba Növény fotoszintézisének, növekedésének serkentése Foszfor felvétel Fotoszintézis intenzitás Toxikus elemekkel (Cu, Ni, Pb, Cd) szembeni védelem Kórokozókkal, károsító rovarokkal szembeni védelem

21 Mikorrhizák csoportosítása Csoportosítás szempontjai: morfológia, részt vevő partnerek rendszertana 1. Endomikorrhiza a gombaképletek behatolnak a gyökér sejtjeibe a) vezikuláris-arbuszkuláris mikorrhiza nevét a mikorrhiza-képletekről kapta: vezikulumok, arbuszkulumok szinte mindenféle szárazföldi növénycsoportra jellemző b) erikoid mikorrhiza Ericales (hangafélék) növényrendre jellemző c) orchid mikorrhiza Orchidaceae (orchideafélék) növénycsaládra jellemző 2. Ektendo mikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny + intracelluláris hifák 3. Ektomikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny, fásszárúakra jellemző

22 Erikoid mikorrhiza Résztvevők: 1. Ericales rend (hangafélék) 2. Hymenoscypus ericae fajcsoportba tartozó gombák fekete áfonya Erica sp csarab

23 Hangavegetáció (heathland) savanyú, ásványi anyagokban szegény talajok hűvös éghajlat (Eu: Skandinávia, Brit-szigetek, magashegységek) Brecon Beacons, Wales

24 Erikoid mikorrhiza Morfológia: Hajszálgyökerek cortex-e (kéreg) 1 sejtsor Intracelluláris hifahálózat Élettan: hideg éghajlat lassú mineralizáció szerves anyagok felhalmozódnak gombapartner szaprotróf tevékenysége: szerves P és N felvétele Savanyú talajokban felhalmozódó toxikus kationokkal szemben megvédi a növényt Extrém környezethez való alkalmazkodásra alakult ki kb. 140 millió éve

25 Mikorrhizák csoportosítása Csoportosítás szempontjai: morfológia, részt vevő partnerek rendszertana 1. Endomikorrhiza a gombaképletek behatolnak a gyökér sejtjeibe a) vezikuláris-arbuszkuláris mikorrhiza nevét a mikorrhiza-képletekről kapta: vezikulumok, arbuszkulumok szinte mindenféle szárazföldi növénycsoportra jellemző b) erikoid mikorrhiza Ericales (hangafélék) növényrendre jellemző c) orchid mikorrhiza Orchidaceae (orchideafélék) növénycsaládra jellemző 2. Ektendo mikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny + intracelluláris hifák 3. Ektomikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny, fásszárúakra jellemző

26 Orchid mikorrhiza Legkülönlegesebb: parazitizmus vagy mutualizmus? Résztvevők: 1. Orchidaceae növénycsalád 2. különböző bazídiumos gombák

27 Orchid mikorrhiza Jellemzői: orchideák magjai aprók, tápanyagot nem tartalmaznak, mikorrhiza nélkül csírázni nem tudnak növény sejtejiben hifahurkok jönnek létre csírázás alatt szervetlen és szerves tápanyagok áramlanak a gombából a növénybe kifejlett növénnyel: kevés néha ellentmondó vizsgálat: van-e szervesanyag áramlás a növényből a gombába?

28 Mikorrhizák csoportosítása Csoportosítás szempontjai: morfológia, részt vevő partnerek rendszertana 1. Endomikorrhiza a gombaképletek behatolnak a gyökér sejtjeibe a) vezikuláris-arbuszkuláris mikorrhiza nevét a mikorrhiza-képletekről kapta: vezikulumok, arbuszkulumok szinte mindenféle szárazföldi növénycsoportra jellemző b) erikoid mikorrhiza Ericales (hangafélék) növényrendre jellemző a) orchid mikorrhiza Orchidaceae (orchideafélék) növénycsaládra jellemző 2. Ektendo mikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny + intracelluláris hifák 3. Ektomikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny, fásszárúakra jellemző

29 Ektendo mikorrhiza Ekto-, endomikorrhiza- tulajdonságok keveredése Gyökér körül gombaköpeny és intracelluláris hifahálózat egyszerre Eddig csak kevés növényfajnál figyelték meg: néhány fenyőfélénél

30 Mikorrhizák csoportosítása Csoportosítás szempontjai: morfológia, részt vevő partnerek rendszertana 1. Endomikorrhiza a gombaképletek behatolnak a gyökér sejtjeibe a) vezikuláris-arbuszkuláris mikorrhiza nevét a mikorrhiza-képletekről kapta: vezikulumok, arbuszkulumok szinte mindenféle szárazföldi növénycsoportra jellemző b) erikoid mikorrhiza Ericales (hangafélék) növényrendre jellemző a) orchid mikorrhiza Orchidaceae (orchideafélék) növénycsaládra jellemző 2. Ektendo mikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny + intracelluláris hifák 3. Ektomikorrhiza gyökér körüli gombaköpeny, fásszárúakra jellemző

31 Ektomikorrhiza VAM után 2. legelterjedtebb Résztvevők: 1. Növények: magvas növényfajok ~3%-a fenyőfélék zárvatermők közül pl.: Fagaceae (bükkfafélék), Betulaceae (nyírfafélék) 2. Gombák: bazídiumos gombák tömlősgombák sokuk termőtestképző! Ökológiai jelentőségük nagy: o legelterjedtebb fafajokra jellemző o erdei ökoszisztémák (tajga, lombhullató erdők fái)

32 Néhány ektomikorrhizás-gomba gyilkos galóca légyölő galóca

33 Néhány ektomikorrhizás-gomba szarvasgomba sárga rókagomba

34 Néhány ektomikorrhizás-gomba rizike galambgomba

35 Néhány ektomikorrhizás-gomba fenyőtinóru ízletes vargánya

36 Ektomikorrhiza morfológiája gombafonalak: gyökér felszínén, kéregsejtek intercelluláris járataiban nincsenek intracelluláris gombaképletek! Morfológiai képletek: gyökércsúcsot borító micéliumköpeny kéregsejteket körülvevő intercelluláris Hartig-háló talajba kiágazó hifahálózat

37 Ektomikorrhiza morfológiája gyökerek hifaszálak micéliumköpeny

38 Ektomikorrhiza morfológiája micéliumköpeny Hartig-háló kéregsejtek

39 Mikorrhiza szerepe a természetben Elősegítik növénypartnerük elterjedését előnytelen környezetben Növények fitness-ét növelik Elősegíthetik az őshonos fajok ellenállását inváziós fajokkal szemben A talaj hifahálózata a tápanyageloszlás egyenetlenségeit ellensúlyozza közösségi anyagcsere szabályozása (újabban vitatott)

40 A mikorrhiza gyakorlati alkalmazása Termesztett növények mesterséges mikorrhizálása terméshozam növelése Faültetés mikorrhizával oltott facsemetékkel pl.: szarvasgomba-ültetvények Szennyezett területek (meddőhányók, nehézfémtartalmú területek) rekultivációja mikorrhizált növényekkel: nehézfémtoleráns mikorrhizák alkalmazása paradicsomtermesztés mikorrhiza segítségével

Köszönöm a figyelmet 41