Welkom bij
Moderne landbouw
!
De meeste planten hebben een symbiotische relatie met endofytische schimmels en zouden zonder hen niet overleven.
Gunstige associaties tussen planten en endofytische schimmels bestaan al miljoenen jaren en vormen momenteel de focus van verschillende onderzoeken, omdat ze potentieel verbazingwekkende agrarische en medicinale toepassingen hebben.
Maar we weten niet veel over endofytische schimmels, en wetenschappers hebben slechts een fractie van de geschatte soorten geclassificeerd.
Lees verder om meer te leren over endofytische schimmels, waarom ze centraal staan in veel wetenschappelijke onderzoeken en hoe planten en mensen er profijt van hebben.
Endofytische schimmels zijn kleine schimmels die in het weefsel en de cellen van een waardplant leven. Ze kunnen hun hele leven in de waardplant leven, of slechts een deel van hun levenscyclus.
Het woord endofyt komt van de Griekse woorden ‘endon’, wat binnen betekent, en ‘phyton’, wat plant betekent.
Endofytische schimmels zijn een beetje een mysterie. Net als parasitaire schimmels dringen ze een waardplant binnen, maar in tegenstelling tot parasieten veroorzaken ze geen schade of ziekte, en de relatie komt de waardplanten ten goede.
Omdat ze een wederzijds voordelige relatie hebben met de waardplant, zou je kunnen denken dat het mycorrhiza-schimmels zijn, maar in tegenstelling tot mycorrhiza-schimmels zijn ze gemakkelijk te kweken zonder gastheer.
Ze leven ook vaak in het weefsel en de cellen van de hele plant, inclusief de bladeren, stengels, bloemen en zaden, terwijl mycorrhiza-schimmels alleen interageren met de wortels van een plant.
En als de waardplant onder stress staat of afsterft, hebben sommige endofytische schimmels het potentieel om saprotrofen of ziekteverwekkers te worden.
Gekweekte schimmelendofyten uit Australische regenwouden door Gary Wilson (ATH) Over de hele wereld vind je endofytische schimmels, en wetenschappers zijn het erover eens dat bijna alle planten schimmel-endofyten bevatten, waaronder algen, mossen, grassen, varens, struiken, eenjarige planten en bomen.
Sommige endofytische schimmels vormen associaties met veel verschillende plantensoorten, terwijl andere specifiek zijn voor een bepaalde plant of plantenfamilie.
Wetenschappers hebben endofytische schimmels in twee hoofdgroepen verdeeld:clavicipitaceous en niet-clavicipitaceous. Deze worden vervolgens verder onderverdeeld in vier klassen.
De clavicipitaceous groep vormt alleen symbiotische associaties met grassen. Endofyten van klasse 1 vallen in deze groep.
Je vindt deze schimmels in de wortelstokken en scheuten van grassoorten en in de graszaden worden ze overgebracht naar nieuwe planten.
De niet-clavicipitaceous groep, die niet in grassen voorkomt, vormt associaties met andere soorten planten en valt in 3 brede klassen op basis van waar ze zich in planten bevinden.
Schimmelendofieten van klasse 2 kunnen de gehele gastheer koloniseren, terwijl klasse 3 alleen voorkomt in de bovengrondse delen van een plant, en klasse 4 alleen in de wortels van planten.
Endofytische schimmels zijn klein en de enige manier om ze te identificeren is door een monster van een plantengastheer te nemen en dit te gebruiken om een schimmelcultuur te laten groeien met behulp van een agarplaat.
Deze cultuur wordt vervolgens onder een microscoop bestudeerd en wetenschappers gebruiken fysieke kenmerken en DNA om de schimmel te identificeren.
Afbeelding van ResearchGate Wetenschappers moeten nog veel leren over endofytische schimmels en zullen in de toekomst mogelijk sommige paddenstoelen als endofyten classificeren.
De meeste bekende endofytische schimmels zijn klein en produceren geen paddenstoelen, omdat ze vaak andere reproductiemethoden gebruiken.
Sommige hebben ingewikkelde relaties met planten, waaronder het gebruik van de voortplantingsstructuren van de plant om zich naar nieuwe gastheren te verspreiden.
Bij deze soorten groeien schimmelhyfen door de cellen van de plant, inclusief de cellen in stuifmeel en zaden.
Ze worden vervolgens verticaal overgebracht in de zaden die uitgroeien tot de volgende generatie, of horizontaal, met het stuifmeel van de plant, overgebracht naar andere niet-verwante planten door wind en bestuivers.
Andere endofytische schimmels produceren sporen die wind, water en insecten vervolgens verspreiden.
Endofytische schimmels krijgen de voedingsstoffen die ze nodig hebben van de waardplanten, en hun mycelium kan de intercellulaire en intracellulaire ruimtes in deze planten koloniseren.
Uitgebreide kolonisatie vindt meestal plaats in de wortels van een plant en niet in de bladeren of stengels, omdat schimmels in de bovengrondse delen voor voedingsstoffen uitsluitend afhankelijk zijn van het intercellulaire vocht van de plant.
De schimmels die deze delen koloniseren lijken in hetzelfde tempo te groeien als de stengels en bladeren van de waardplant. Hun hyfen hechten zich aan de celwanden van de plant, maar dringen de cellen zelf niet binnen.
Maar de hyfen van endofytische schimmels die plantenwortels koloniseren, dringen de ruimtes tussen de cellen binnen en in de cellen zelf.
Deze schimmels hebben toegang tot de voedingsstoffen die de wortels van de plant in de grond tegenkomen en de suikers die de plant via fotosynthese produceert.
Niet alle schimmels zijn endofyten. Veel schimmels gebruiken andere methoden om de voedingsstoffen binnen te krijgen die ze nodig hebben.
Wetenschappers classificeren schimmels op verschillende manieren, maar als ze worden geclassificeerd op basis van de manier waarop ze de voedingsstoffen binnenkrijgen die ze nodig hebben om te overleven, vallen ze in vier groepen.
De vier groepen zijn:
Sommige schimmels gebruiken meer dan één methode om de voedingsstoffen te verkrijgen die ze nodig hebben en hebben kenmerken van meer dan één groep.
Sommige schimmels zijn bijvoorbeeld zowel saprotrofen als parasieten, en andere zijn mycorrhiza totdat de gastheerboom sterft en overleven dan als saprotrofen totdat ze hun sporen verspreiden en nieuwe gastheren vinden.
Endofytische relaties hebben verschillende voordelen voor schimmels, waaronder:
Een plant kan meer dan één endofytisch organisme herbergen, en verschillende planten vormen associaties met specifieke endofyten die uiteenlopende voordelen bieden.
De endofyten in sommige planten fungeren als verdediging tegen herbivoren, door de plant giftig te maken of een slechte smaak te geven.
In andere gevallen helpt de endofytische relatie de plant om te gaan met extreme omstandigheden zoals droogte.
Sommige endofytische schimmels verhogen de kiemkracht van zaden en bevorderen de groei van wortels en scheuten, terwijl andere de wortels van een plant beschermen tegen gevaarlijke bacteriën en andere microben.
Met andere woorden:afhankelijk van de behoeften van een plant kunnen endofytische schimmels:
Echte endofytische schimmels zijn goed, en hoewel velen giftige stoffen produceren, gebruiken ze deze om de plant te helpen schadelijke plagen en bacteriën te ontmoedigen.
Dit is niet de enige reden waarom endofytische schimmels goed zijn. Ze bieden ook vele andere voordelen voor planten en mensen.
We zullen een aantal hiervan in meer detail bekijken in de onderstaande secties.
De symbiotische relaties die endofytische schimmels met planten hebben, zijn in de loop van miljoenen jaren verfijnd en maken waardplanten sterker en veerkrachtiger.
Wetenschappers voeren lopende onderzoeken uit om deze schimmels te identificeren en te begrijpen, aangezien ze verschillende nuttige toepassingen kunnen hebben in onze moderne wereld, waaronder:
Wetenschappers schatten dat er meer dan een miljoen schimmelendofyten in de wereld zouden kunnen zijn, waarbij sommige grassen wel 50 verschillende soorten herbergen en tropische bladeren tot wel 90 soorten.
Hoewel endofyten de focus vormen van veel wetenschappelijke studies, moeten ze nog steeds talrijke plantengastheren analyseren, en de volledige diversiteit en verspreiding van endofytische schimmels zijn nog steeds onbekend.
In 2019 heeft Mycospere een wereldwijde lijst van endofytische schimmels samengesteld met aantekeningen over hun ecologie en diversiteit.
Dit document is nogal lang en technisch, dus voor degenen onder u die slechts een paar voorbeelden nodig hebben, zijn hier enkele bekende endofytische schimmels:
Alexander Fleming ontdekte in 1929 de penicillineproducerende endofytische schimmel Penicillium notatum, nu bekend als Penicillium chrysogenum.
Deze endofytische schimmel is wijd verspreid, kan onder een breed scala aan omstandigheden groeien en koloniseert veel plantensoorten, maar wordt ook vaak binnenshuis of op voedsel aangetroffen.
Deze schimmel staat bekend om zijn vermogen om grote hoeveelheden penicilline te produceren en maakt deel uit van het geslacht Penicillium dat meer dan 200 erkende soorten bevat.
De ontdekking van penicilline en het gebruik ervan als antibioticum om bacteriële infecties te bestrijden heeft de manier waarop artsen infecties en ziekten behandelen drastisch veranderd.
Taxomyces andreanae is een endofytische schimmel die voorkomt in de binnenbast van de Pacifische taxusboom (Taxus brevifolia).
Voordat ze deze schimmel ontdekten, wisten wetenschappers dat de boom een belangrijk gif produceerde dat ze konden gebruiken om borst- en eierstokkanker te behandelen.
Maar de boom leverde lage concentraties van het middel op, en er was schors van drie bomen nodig om één persoon te behandelen.
Dat is tot de ontdekking van Taxomyces andreanae-schimmels die veel hogere concentraties van de kankerbestrijdende stof produceren dan de waardboom.
Een ander voordeel van de endofytische schimmel is dat hij gemakkelijk kan worden geïsoleerd en dat wetenschappers hem in laboratoria op gewone media kunnen laten groeien.
Onder laboratoriumomstandigheden koloniseert Taxomyces andreanae een plaat met media volledig in 3-4 dagen.
De endofytische schimmel Curvularia protuberata heeft een symbiotische associatie met paniekgras (Dichanthelium lanuginosum) dat groeit in het Yellowstone National Park.
De wederzijds voordelige relatie beschermt de schimmel en het gras en zorgt ervoor dat ze kunnen overleven bij temperaturen tot 65°C.
Individueel kunnen ze geen van beiden groeien bij temperaturen boven de 38°C.
Maar er is nog een derde factor die een rol speelt in de relatie. De schimmel moet een dubbelstrengs RNA-virus bevatten om de hittetolerantie-effecten te bewerkstelligen.
Niet-geïnfecteerde schimmels bieden niet dezelfde voordelen en gaan dood bij temperaturen boven de 38°C.
Het opwindende is dat andere planten, die geen verband houden met paniekgras, ook hittebeschermende effecten ervaren wanneer ze worden geïnoculeerd met de met virus geïnfecteerde Curvularia protuberata.
We hopen dat het bestuderen van de relatie tussen het geïnfecteerde virus en het gras en het leren hoe de bescherming werkt wetenschappers in staat zal stellen andere planten te helpen zich aan te passen aan het opwarmende klimaat.
Afbeelding van ResearchGate Piriformospora indica is een bekende endofytische schimmel, voor het eerst ontdekt in de wortels van orchideeënplanten in India, die veel aandacht heeft gekregen.
Deze mycorrhiza-achtige schimmel koloniseert de wortels van een breed scala aan planten en helpt bij de opname van voedingsstoffen, ziekteresistentie, stresstolerantie en verbeterde groei.
Piriformospora indica is gemakkelijk te kweken in laboratoria en gedijt op verschillende substraten.
Het is een multifunctionele schimmel en jarenlang onderzoek bevestigt zijn succes bij het verbeteren van de groei en opbrengst van verschillende planten, waaronder landbouwgewassen, tuinbouwplanten en geneeskrachtige planten.
Wij raden deze film aan als je meer wilt weten over schimmels.
Endofytische schimmels leven in waardplanten en krijgen onderdak en voedingsstoffen van de plant in ruil voor het bieden van verschillende voordelen.
De symbiotische associatie tussen endofytische schimmels en planten is ingewikkeld en heeft zich in de loop van miljoenen jaren ontwikkeld.
De meeste endofytische schimmels produceren geen paddenstoelen, en hoewel ze fascinerend zijn en talloze bioactieve stoffen bevatten, zijn ze niet onze favoriete soort schimmels.
Onze favoriete paddenstoelen zijn gemakkelijk te kweken soorten die heerlijke gastronomische of medicinale paddenstoelen produceren.
Bezoek onze Mushroom Growing Hub of probeer een van onze stapsgewijze cursussen voor het kweken van paddenstoelen voor meer informatie over het thuis kweken van paddenstoelen.
![Hebben varens drainage nodig? [En hoeveel moet je ze water geven]](https://modernagriculturefarm.com/article/uploadfiles/202211/2022111622470392_S.jpg)
