3. Introduction
The arbuscular mycorrhizal
symbiosis is viewed as a classic
mutualism, an interaction in
which both partners benefit.
The fungi appear to acquire
their entire carbon supply from
the plant, and although
colonisation of roots by AM
fungi (AMF) can confer a wide
range of benefits to the plant
6. Introduction
• The first land plants had
rhizomes and rhizoids,
but no root systems
• Its evidence reveals that
these early plants had
fungal structures
strikingly similar
tomodern AM structures AM in Erythronium americanum
8. Arum Type
• Series associations
where hyphae
proliferate in the cortex
by growing
longitudinally between
host cells.
• This occurs because
hyphae grow through
longitudinal
intercellular air spaces
that are present
9. Paris Type
• series where
hyphae spread by
forming coils within
cells because there
are no continuous
longitudinal air
spaces.
10. Carbon
• The major fluxes in the AM
symbiosis appear to be of C from
plant to fungus and of P, and
possibly N, from fungus to plant.
• The mechanisms of these fluxes
are not yet well understood.
• Even the location of the carbon
flux is obscure, withthe best
evidence – from activity of
ATPases – suggesting that it occurs
in the Arum type at the inter-
cellular hyphae.
11. Phosphate
• Phosphate is takenup
by high-affinity
phosphate
transporters in the
mycelium. and once
in the hyphae the
long chains are
hydrolysed,
facilitating transfer to
the plant
12. N
AMF can certainly transport N to roots:
• AM exposed to NO3 or NH4 became
highly labelled and this N was
subsequently translocated to the roots.
• N is translocated in the hyphae as
arginine but probably broken down to
urea and ultimately transferred to the
plant as NH4 with the resulting C
skeletons from arginine breakdown being
re-incorporated into the fungal.
13. Plant–fungus reciprocity: who drives
whom?
These fluxes underlie the operation
of the symbiosis, but we do not know
how the exchange is managed.
Is there some reciprocity between
the C supplied by the plant and the P
(or N). supplied by the fungus?
If so, there will have been powerful
selection on the operation of this
mechanism, with potentially
conflicting pressures on the two
partners
14. Plant–fungus reciprocity
• Plants will have been under
powerful selection to discriminate
among fungal partners on the basis
of symbiotic effectiveness.
• One possible mechanism for that
would be a set of molecular signals
specific to each fungus.
• The establishment of the symbiosis
involves just such a recognition
process
15. Nutrient acquisition by AM fungi
• Unlike other mycorrhizal
associations, where at least some of
the fungi involved can be grown in
pure culture and we can measure
the capability of the fungus acting
alone to decompose organic
materials and take up the products
of decomposition
• AMF, however, are not saprotrophic
and therefore are reliant on
saprotrophic microorganisms to
decompose organic matter and
release inorganic ions for capture by
AM hyphae
(Smith & Read 2008)
16. Nutrient acquisition by AM fungi
• The external AM
mycelium phase is the
fungal phase which is in
contact with the soil and
thus responsible for
nutrient acquisition and
transport to the internal
mycelium inside the root
before any transfer to
the plant occurs
17. • In return, triacylglycerides can be transported from the
internal to the external mycelium phase to support the
glyoxyl cycle for metabolic activity
18. Nutrient acquisition by AM fungi
• N capture by AM fungi
was previously believed
to have little ecological
relevance. An important
and influential article by
Read (1991) argued that
AM associations tend to
dominate in systems
where nitrification is
favoured and the main
form of inorganic N will
consequently be nitrate
19. • As NO3, unlike
phosphate, is highly
mobile in soils and
depletion zones
around roots can be
measured in
centimetres rather
then millimetres,
plants should not
require AM fungi in
order to enhance
capture of NO3
20. Nutrient acquisition by AM fungi
• NH4 uptake may be
less energetically
expensive for the
fungus as NO3 first
has to be reduced to
NH4 prior
tincorporation into
amino acids.
21. CONCLUSIONS
• An increased acceptance of the independent
but interacting roles of plant and fungus in
nutrient transfers allows a new and necessary
focus on the nutritional needs of the fungus
itself
22. CONCLUSIONS
• All fungi have a high
nitrogen content and
hence potentially a high N
demand.
• AMF are among the most
abundant fungi on earth,
their role in global N and
P cycles would repay close
attention.
23. CONCLUSIONS
• AMF can acquire N (and
presumably also P) from
decomposing organic material
and transfer it to the plant. The
N and P transfer to the plant
may, if the model proposed
above is correct, be a
consequence of the fungal
demand for nutrients, with
both host plant and fungus
evolving transporters to take
advantage of localised
increases in nutrients.
24. CONCLUSIONS
The mechanisms by which these
fungi actively forage in soil for
both N and P remain unclear.
What is certain is that we need to
pay much more attention to the
biology and ecology of the extra-
radical phase of these fungi if we
are to understand how they
operate in soil and the roles that
they play in ecosystems
Hinweis der Redaktion
empezemos diciendo que es una micorriza: Es lla simbiosis entre un hongo(mico) y las raices. (rhizos).
MUTUALISMO. En este caso la planta recibe del hongo principalmente nutrientes minerales y agua,2 y el hongo obtiene de la planta hidratos de carbono y vitaminas que él por sí mismo es incapaz de sintetizar mientras que ella lo puede hacer gracias a la fotosíntesis y otras reacciones internas
Según su morfología, las micorrizas se dividen en distintos grupos entre los que cabe destacar dos principales: las ectomicorrizas y las endomicorrizas
Las ECTOMICORRIZAS se caracterizan porque las hifas del hongo no penetran en el interior de las células de la raíz, sino que se ubican sobre y entre las separaciones de éstas.
Se pueden observar a simple vista. Este tipo de micorrización es el que predomina entre los árboles de zonas templadas, siendo especialmente característico en hayas, robles, eucaliptus y pinos.
En las ENDOMICORRIZAS, en cambio, no hay manto externo que pueda verse a simple vista. Las hifas se introducen inicialmente entre las células de la raíz, pero luego penetran en el interior de éstas, formando vesículas alimenticias y arbúsculos.
----- Notas de la reunión (5/06/14 23:13) -----
Observando las raíces al microscopio (20X)
se puede apreciar la formación
vesículas (V),
arbúsculos (A) e hifas (H)
que recorren las raíces
Las hifas de los hongos pueden explorar un gran volumen de suelo y adquirir P más allá de la zona de extraccion de fosfato que rápidamente se acumula alrededor de la superficie de la raíz en un carbono mucho menor costo que es posible por el crecimiento de la raíz
----- Notas de la reunión (6/06/14 11:31) -----
LO QUE SE ASEMEJARIA A UNA ESTRUCTURA DE UNA MICORRIZA
asociaciones serie donde proliferan hifas en la corteza por la creciente longitudinalmente entre la sede de las células. Esto ocurre porque los hyphae crecen a través de longitudinal los espacios intercelulares de aire que están presentes
Crecimiento longitudinal de las hifas de un hongo VAM (Glomus versiforme) a lo largo de canales de aire de la corteza en una raíz. Tenga en cuenta el desarrollo progresivo de arbúsculos al aumentar la distancia desde las puntas de crecimiento de las hifas.
serie donde difundir hifas formando espirales dentro de las células porque hay no hay espacios de aire longitudinales continuas.
Los principales flujos en la simbiosis AM parecen ser de C de planta a los hongos y de P y N, posiblemente de hongo a la planta.
Los mecanismos de estos flujos no están aún bien entendidos.
Incluso la ubicación del flujo de carbono es oscura, con la mejor evidencia – de la actividad de ATPasas – lo que sugiere que se produce en el tipo Arum en las hifas Inter celulares.
A diferencia de otras asociaciones de micorrizas, donde al menos algunos de los hongos implicados pueden cultivarse en cultivo puro y podemos medir la capacidad de actuar hongo solo para descomponer los materiales orgánicos y tomar los productos de descomposición
AMF, sin embargo, no son saprotrophic y por lo tanto dependen del microorganismos saproficos para descomponer materia orgánica y liberar iones inorgánicos paraser capturados por las hifas
de la micorrriz
La fase externa de micelio AM es la fase de hongo que está en contacto con el suelo y así responsable de adquisición de nutrientes y transporte para el micelio interno dentro de la raíz antes de cualquier transferencia de la planta ocurre
En cambio, triacylglycerides pueden ser transportadas desde el interior a la fase de micelio externo para apoyar el ciclo ciclo del glioxilato es una variante del ciclo del ácido cítrico.
Captura de N por hongos AM anteriormente se creía que tenía poca importancia ecológica. Un importante e influyente artículo de lectura (1991) argumentó que las asociaciones AM tienden a dominar en los sistemas donde nitrificación se ve favorecida y la principal forma de N inorgánico en consecuencia será nitrato
Como NO3, a diferencia de fosfato, es altamente móvil en suelos y zonas de agotamiento alrededor de las raíces pueden medirse en centímetros más bien luego milímetros, las plantas no deben requerir hongos AM con el fin de mejorar la captura de NO3
NH4 absorción puede ser menos energéticamente costosa para el hongo como NO3 primero tiene que reducirse a NH4 tincorporation previa dentro de los aminoácidos.
Una creciente aceptación de los roles independientes pero interacción de plantas y hongos en las transferencias de nutrientes permite un enfoque nuevo y necesario sobre las necesidades nutricionales de los hongos sí mismo.
Todos los hongos tienen un alto contenido en nitrógeno y por lo tanto potencialmente una alta demanda de N.
Las micrrzas se encuentran entre los hongos más abundantes en la tierra, su papel en el ciclo global de N y P devolvería mucha atención.
Existe abundante evidencia que AMF puede adquirir N (y presumiblemente también P) de materia orgánica en descomposición y transferirlo a la planta. La transferencia de N y P en la planta puede, si el modelo propuesto por encima es correcta, una consecuencia de la demanda de hongo de nutrientes, con planta hospedera y hongo evolucionando los transportadores para tomar ventaja de aumentos localizados en nutrientes.
Todavía no están claros los mecanismos por los cuales estos hongos forraje activamente en el suelo para N y P. Lo cierto es que debemos prestar mucha más atención a la biología y ecología de la fase extra radical de estos hongos si para entender cómo funcionan en el suelo y los roles que juegan en los ecosistemas