兰菌根

兰菌根是内生菌根真菌，与兰科植物的根和种子形成共生关系。 几乎所有兰花在其生命周期的某个阶段都是真菌异养的。 兰菌根在兰花发芽过程中至关重要，因为兰花种子几乎没有能量储备，而是从真菌共生体中获取碳。

共生始于一种称为原球茎的结构。 在共生过程中，真菌在兰花的根皮层内形成称为细球团的结构。

许多成年兰花在其整个生命中都保留着真菌共生体，尽管对成年光合兰花和真菌的好处在很大程度上仍未得到解释。

兰花有几个生命阶段。 xxx阶段是未发芽的兰花种子，下一阶段是原球茎，再下一阶段是成年兰花。 兰花种子非常小（0.35 毫米到 1.50 毫米长），纺锤形，尖端有一个开口。 每个种子都有一个未分化的胚胎，没有根和芽分生组织。 兰花种子没有足够的营养支持自行生长。 相反，它从自然栖息地的真菌共生体中获取发芽所需的营养。 当兰花种子发芽时，它们会形成称为原球茎的中间结构，即已经发芽但没有叶子的幼苗，主要由薄壁细胞组成。 受感染的原球茎往往会在几天内形成活跃的分生组织。 在成虫阶段，许多兰花有少量不分枝的粗根，这导致根系表面积小，有利于潜在的菌体营养组织。

缺乏叶绿素的兰花，称为无叶绿素异养菌，将终生保留其真菌共生体，依靠真菌获取碳。

虽然附生兰花生长在其他植物上，但它们的叶子、茎和根可能会产生叶绿素。 与所有兰花一样，发芽和发育成原球茎依赖于真菌共生体，这会减少发芽时间并增加原球茎的活力。 兰花对特定真菌的依赖性已得到广泛研究，土壤中存在的某些真菌种群已被证明对种子萌发的影响比兰花与较老植物的接近程度或其地理位置更为重要，因为 先前假设。

真菌可以进入兰花的各个生命阶段。 真菌菌丝可以穿透发芽的兰花种子、原球茎、后期幼苗或成年植物根的薄壁细胞。 进入兰花的真菌菌丝有很多线粒体和很少的液泡，因此当与接受的共生体配对时会增加它们的代谢能力。 在原球茎阶段，菌丝进入胚胎的合点（顶部）端，但在陆生兰花中，真菌主要通过根毛尖进入成株根部，然后呈现扭曲的形状。 这种共生关系通常会在兰花的整个生命周期中保持，因为它们依赖于真菌来获取营养、糖分和矿物质。 然而，已经发现一些兰花在极端条件下会转换真菌伙伴。

在真菌进入兰花后不久，真菌会在发育中的幼苗和成年植物的根部的胚胎中产生称为 pelotons 的细胞内菌丝线圈。 根皮层细胞中细球团的形成是兰花菌根的一个决定性解剖结构，可将其与其他形式的真菌区分开来。 大集团的大小、菌丝的排列和密度包装各不相同。 细球团通过界面基质和兰花的质膜与兰花的细胞质分开。 构成界面基质的材料可能因兰花菌根相互作用阶段而异。 具有退化大细胞的兰花细胞缺乏淀粉粒，而新入侵的兰花细胞含有大淀粉粒，表明真菌定植导致淀粉水解。 由于 DNA 含量增加，受感染的兰花皮层细胞和受感染区域附近未受感染的皮层细胞的细胞核增大。 增加的 DNA 含量与实质细胞的分化相关，表明其在兰花生长中的作用。 随着活真菌菌丝老化并最终分解或裂解。