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水培/生理學/根際

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根系需要呼吸氧氣。水中溶解氣體的含量是有限的。水生植物的根系不需要直接接觸水或介質中的氧氣,因為這些植物適應了在整個生理系統中運輸氧氣

根際的示意圖。[1] A=變形蟲吞噬細菌;BL=能量有限的細菌;BU=非能量有限的細菌;RC=根系來源的碳;SR=脫落的根毛細胞;F=真菌菌絲;N=線蟲

根際是指圍繞根系的狹窄區域,直接受根系分泌物和相關微生物的影響。[2] 根際中含有許多以脫落的植物細胞(稱為根系沉降)以及根系釋放的蛋白質和糖類為食的細菌原生動物線蟲以細菌為食,在根際中也更為豐富。因此,植物所需的許多營養迴圈和病害抑制都發生在根系附近。[3]

分泌物和內生菌

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植物會分泌許多化合物進入根際,這些化合物具有不同的功能。獨腳金內酯菌根真菌分泌並檢測到,它會刺激孢子的萌發,並啟動菌根發生改變,使其能夠定殖根系。共生固氮細菌,例如根瘤菌屬,會檢測到豆科植物根系分泌的一種未知化合物,然後產生結瘤因子,向植物發出訊號表明它們的存在,並導致根瘤的形成,在根瘤中,細菌依靠植物提供的營養物質將氮氣轉化為植物可利用的形式。非共生(或“自由生活”)固氮細菌可能存在於某些植物(包括許多禾本科植物)的根系外側的根際中,並以類似的方式在營養豐富的植物根際中“固定”氮氣。儘管這些生物被認為僅與它們所居住的植物鬆散地聯絡在一起,但它們可能對植物的狀態反應非常強烈。例如,水稻植物根際中的固氮細菌表現出晝夜迴圈,模擬植物的行為,並在植物對氮的需求量高的生長階段傾向於提供更多的固定氮。[4]

參考文獻

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  1. 模板:Cite DOI
  2. "根際的微生物健康". 檢索於 2006年5月5日. [失效連結]
  3. "土壤食物網". 美國農業部-NRCS. 檢索於 2006年7月3日.
  4. Sims GK, Dunigan EP (1984). "水稻根系固氮酶活性(C2H2還原)的晝夜和季節變化". 土壤生物學與生物化學. 16 (1): 15–18. doi:10.1016/0038-0717(84)90118-4.

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