9/18/2020
1
Chương 4. Tương tác giữa vi sinh vật và thực vật
•Các mối quan hệ cộng sinh liên quan đến vi khuẩn lam
•Các mối tương tác trong vùng rễ
•Nấm cộng sinh
•Vi khuẩn cố định ni tơ và thực vật bậc cao
•Vi khuẩn kích thích sinh trưởng ở thực vật
•Các bề mặt lá và vi sinh vật
•Các hoạt động bất lợi của vi sinh vật với thực vật
•Kiểm soát sinh học sâu bệnh
Giới thiệu chung
9/18/2020
2
Các mối quan hệ cộng sinh với vi khuẩn lam
9/18/2020
3
Đối tác Đặc điểm của mối quan hệ Các chi vi khuẩn lam quan trọng
Ascidians
(hải tiêu)
Hải
tiêu
Synechocystis
, Prochoron
Azolla
(bèo hoa dâu)
Dương
xỉ thủy sinh (bèo hoa dâu)
Anabaena
Cycads
(cây mè)
Một
nhóm thực vật có hạt cổ - nơi có
vi
khuẩn
lam cư trú
Anabaena,
Calothrix, Nostoc
Diatoms
(tảo cát)
Tế
bào đơn, sinh vật phù du với thành tế
bào
silica
Calothrix
, Cyanothece, Epithemia
Dinoflagellates
(tảo đỏ)
Chứa
vi khuẩn lam trong các cấu trúc
chuyên
biệt
hoặc trong tế bào chất của tảo đỏ
Rhopalodia
,
Richelia,
Synechococcus
Gunnera
(thực vật
hạt
kín)
Cây
hạt kín thân thảo nhiệt đới
Nostoc
Hornworts
(rong nước)
Thực
vật cổ xưa
Chlorogloeopsis
, Nostoc
Lichen
(địa y)
Nấm
và sinh vật quang hợp hình thành
tản
thực
vật
Fischerella
,
Gloeocapsa,
Gloeothece
, Hyella,
Nostoc,
Scytonema
, Synechocystis
Liveworts
(rêu tản)
Cây
nguyên thủy có mạch không hạt với
các
lá
được sắp xếp ở hai bên
Chlorogloeopsis
, Nostoc
Marine
sponges
(bọt
biển)
Thực
vật nguyên thủy đa bào không có
các
cơ
quan; sinh sản hữu tính và vô tính
Aphanocapsa
,
Oscillatoria,
Phormidium
, Synechocystis
Mosses
(rêu)
Thực
vật có rễ chùm, không có hoa hoặc
hạt
và
lá che thân mỏng
Anabaena,
Oscillatoria,
Phormidium
Geosiphon
(nấm)
Một
loại nấm không có vách ngăn ở
trong
đất
có vi khuẩn lam trong tế bào
chuyên
biệt
.
Nostoc
Sự tương tác trong vùng rễ
- Khi đề cập tới vùng rễ là nói về đất còn lại trên rễ sau khi cây được lấy ra khỏi đất
và lắc nhẹ (Lorenz Hiltner, 1904).
- Các sinh vật ở vùng rễ được gọi chung là hệ vi thực vật vùng rễ (microflora) phát
triển trong một quần xã phức hợp (Yanagita, 1990).
- Hệ vi thực vật của mỗi loại cây trồng có những đặc điểm đặc trưng riêng.
- Ở vùng rễ, vi khuẩn đất gram âm nhiều hơn vi khuẩn gram dương, và vi khuẩn
tồn tại quanh khu vực rễ nhiều gấp 100 – 1000 lần so với vùng đất cách xa rễ
9/18/2020
4
- Các tế bào rễ chết, chất nhầy, và axit hữu cơ được tiết ra từ rễ (axit citric và axit malic)
là nguồn cacbon cho vi khuẩn và nấm vùng rễ.
- Việc giải phóng các axit hữu cơ và tiết chất nhầy từ rễ cây được gọi là rhizodeposition.
- Ngoài rhizodeposition, các tế bào chết trên bề mặt rễ tạo ra các axit hữu cơ, protein,
axit nucleic và phức hợp cacbon hydrat cho sự phát triển của vi sinh vật
Rượu Axit hữu cơ
Hợp chất hữu cơ
nhỏ
Hợp chất hữu cơ
lớn
Ethanol
Axit
isobutylic
Axit
amin
Polysaccharide
Isobutanol
Axit
Malic
Nucleotide
Enzyme
Isoamyl
alcohol
Axit
citric
Đường
Axit
succinic
Vitamin
Một số hợp chất được tiết ra từ rễ cây
- pH của vùng rễ thường có tính axit do quá trình tạo protein và giá trị pH nhỏ
hơn tới 2 đơn vị so với trong đất.
- Các vi sinh vật trên bề mặt rễ cây được gọi là rhizoplane và chúng chỉ chiếm
10-30% bề mặt rễ.
- Các vi sinh vật không được mang theo khi rễ cây dài ra.
9/18/2020
5
Nấm cộng sinh (Mycorrhizae)