Kas ir mikoriza?

Augi dabā dzīvo kopā ar mikroorganismiem (sēnēm un baktērijām), veidojot dažādus mijiedarbības veidus. Tās var būt parazītiskas vai abpusēji labvēlīgas attiecības. Sēņu hifas, kolonizējot auga saknes, veido simbiotiskas – mutuāliskas attiecības, kas ir abpusēji labvēlīgas. To sauc par mikorizu, kas no grieķu valodas nozīmē “sēņu saknes”. Savstarpēji labvēlīgā sadarbība izpaužas šādi, ka sēne paplašina saimniekauga sakņu sistēmu, kā rezultātā var vairāk piegādāt ūdeni un minerālvielas, kā fiziska barjera pasargā saimniekaugu no patogēnu un augsnes mikroorganismu uzbrukumiem, piemēram, sakņu ēdošajām nematodēm, palīdz pārciest sausuma periodu, jo hifas iespiežas šaurākajās augsnes porās, savukārt no auga sēne iegūst fotosintēzes produktus (reducētā oglekļa savienojumus). Tie ir nepieciešami sēnēm jaunu sporu veidošanai.

Kā veidojas mikoriza?

Lai izveidotos mikoriza, ir nepieciešamas signālmolekulas, kuras ir no augu saknēm izdalītās dažādās vielas augsnē. Starp tām sastopamas bioloģiski aktīvas vielas – stigolaktoni – augu hormoni, kas veicina zarošanos. Tā rezultātā sēņu sporas aug un zarojas, sastopot saimniekaugu saknes. Ja attiecīgās sēņu sugas būs nepiemērotas saimnieaugiem, tad sakņu izdalījumi nomāc sporu dīgšanu. Sēņu hifām ieurbjoties saimniekauga sakņu mizas šūnās, veidojas endomikoriza, savukārt tām aptinoties ap sakņu galiņiem, izveidojas ektomikoriza. Šajā procesā piedalās arī augsnes baktērijas.

Ar ko īpaša ektomikoriza?

Ektomikorizas gadījumā saknē notiek anatomiskas izmaiņas. Sēņu hifas apņem sakni, izveidojot ciešu apvalku jeb uzmavu, kā rezultātā saknes spurgaliņas atmirts un barības vielu piegādi veic sēņu ārējās hifas, kas radiālā veidā izplešas substrātā. Tās augsnē un lapu nobirās izveido plašu micēliju tīklu, kas mineralizē organiskās atliekas. Hifas saimniekaugam iespiežas arī starp saknes mizas šūnām, izveidojot, kompleksu starpšūnu sistēmu, ko sauc par Hartiga tīklu. Hartiga tīkla funkcija ir barības vielu apmaiņa starp sēnēm un saimniekaugu. Šī struktūra ir raksturīga tikai ektomikorizai. Nosaukums dots par godu vācu mikologam, augu fitopatologam un mežzinātniekam Robertam Hartigam, kurš pētīja ektomikorizu sēņu anatomiju 19.gs.

Dažāda saimniekaugu un sēņu kombinācija veido atšķirīgus morfotipus. Viens no tiem ir tuberkulārais jeb bumbuļu tips, kuru pārstāv trifeles. To augļķermeņi attīstās augsnē. Trifeles dabā veidojas simbiozē ar lapu un skujkokiem Eiropas dienviddaļā, Āzijā, Ziemeļamerikā un Ziemeļāfrikā. Pēc jaunākajiem literatūras datiem – arī Skandināvijā. Vairākas sugas ir komerciāli nozīmīgas, piemēram, Tuber un Terfezia ģints sēnes veido ēdamās trifeles. Citas sugas veido “viltus trifeles”, dažas no tām var būt pat indīgas.

Kādi vēl mikorizu veidi sastopami dabā?

Literatūrā minēts, ka gandrīz visas augu ģintis veido simbiozi ar sēnēm, izņemot krustziežu (kāpostu)dzimta. Visplašāk sastopamais simbiozes veids ir arbuskulārā mikoriza, kuras sēņu struktūras bagātīgi atrodamas lakstaugu saknēs, kā arī sūnu rizoīdos un paparžu saknēs. Nākamo četru mikorizu veidu nosaukumi raksturo augu ģintis, ar kurām veido simbiozi. Tās ir arbutoīdā, monotropoīdā, erikoīdā un orhideju mikoriza. Interesanti, ka viena sēne ar hifām var kopā “saslēgt” vairākus augus, tādējādi izveidojot pazemes tīklu. Tā rezultātā, piemēram, ar koku šī sēne veido ektomikorizu, savukārt ar bezhlorofila augu parasto lāčtauci monotropoīdo mikorizu vai ar purva vaivariņu – erikoīdo mikorizu. Vēl dabā sastopama ir ektendomikoriza.

Kad un kur atklāja augu un sēņu simbiozi?

Pirmās liecības par mikorizas simbiozes atklāšanu datējamas ar 19.gs. vidu Eiropā. Austriešu botāniķis Zigfrīds Reisseks 1847. gadā novēroja hifu tinumus parastās ligzdenes saknēs un vēlāk arī citās orhideju dzimtas augu saknēs. Poļu botāniķis un mikologs Franciszeks Kamienskis atklāja 1881. gadā simbiotiskās attiecības parastās lāčtauces saknēs. Savukārt, vācu zinātnieks, meža fitopatologs, profesors Alberts Bernhards Franks novēroja sēnes klātbūtni koku saknēs. A.B. Franks 1885. gadā nosauca sēnes sadarbību ar augu par mikorizu.

Tekstu sagatavoja Dr.biol. Ieva Druva-Lūsīte

Lat-Lit finansēts TRUFFLE projekts 2012. aprīlis – 2014. septembris

Projekta vadītāja Dr. agr. Antra Balode