根瘤和菌根

　　（一）根瘤

　　豆科植物的根系上常常有一些瘤狀結構，稱為根瘤（圖24-l）。根瘤是由于根瘤菌從根毛侵入，然后穿入皮層的細胞，大量繁殖，同時分泌一些刺激物質，使鄰近的皮層細胞強烈分裂，體積膨大，在根上形成了瘤狀突起。

　　根瘤菌一方面從皮層細胞吸取水分和養料，另一方面它能固定空氣中的游離氮，轉變成能被植物利用的含氮化合物，成為植物氮素營養的一個來源。因而根瘤菌和高等植物是共生的關系。

　　取蠶豆和大豆（Glycine max）根系，觀察根瘤的外部形態。在較幼小的側根或主根上，有一個個球形的瘤狀突起物，表面比較粗糙，且高低不平，有的呈白色或淺綠色，有的呈粉紅或紅色。根瘤的大小不一，但都明顯地比根的直徑大，它們大多分布在主根或一級側根上。然后取蠶豆根瘤橫切面的永久制片，在顯微鏡下觀察，可以清楚地看到，由于細胞的強烈分裂和體積的增大，使皮層部分畸形增大，形成了瘤狀突出物，結果使根的維管柱以相當小的比例偏在一邊。在高倍物鏡下可以看到皮層細胞中分布有許多染成藍黑色的短桿菌，這就是共生的根瘤菌。

　　（二）菌根

　　菌根是與真菌共生的根，真菌從植物獲取所需的有機營養。反過來，它又供給植物體以水分和無機鹽，有些真菌還有固氮作用。按照真菌在根中的著生部位不同，可分為兩類：外生菌根和內生菌根。很多木本植物和裸子植物都可產生菌根，如油松（Pinus tabulaeformis）、圓柏（Sabina chinensis）、柳樹（Sa-lix）、鵝耳櫪（CarPinus）、毛白楊（Populus tomentosa）、山楊（Populus davidiana）、栓皮櫟（Quercus variabilis）、樺樹（Betula）等等。

　　1．外生菌根 挖取松樹（Pinus）的最細小具根尖的側根，觀察其外部形態，在根尖看不到根毛，根的前端變成“Y”形的鈍圓的短柱狀，好似一個小短棒，許多菌絲包在根的外面（圖24—2）。從切片上可看到真菌的菌絲體侵入皮層細胞的細胞間隙，但不侵入細胞內部。其它植物的菌根從外形上看也是短粗的棒狀，好象較僵硬的樣子。

　　2．內生菌根 取地錦槭（Acer mono）幼根橫切面的永久制片，在顯微鏡下觀察。根的各部分結構完好無缺。角質層、表皮層、皮層和維管柱界限分明，在大部分皮層細胞里有被切成片段的真菌的菌絲體，而在細胞間隙里是沒有菌絲的。