Симбиотические взаимодействия микроорганизмов и растений

Курсовой проект - Биология

Другие курсовые по предмету Биология

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева

Кафедра микробиологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа на тему:

Симбиотические взаимодействия микроорганизмов и растений

Введение

 

Микробно-растительные взаимодействия являются основой жизни на планете. Растения поставляют кислород и продукты питания для человека, животных и существенной части микромира. Микроорганизмы осуществляют возврат питательных элементов для растений, разлагая и потребляя в качестве субстратов как отмершие растения, так и зачастую живые. В последнем случае мы имеем дело с паразитизмом микроорганизмов на растениях. В целом же микроорганизмы и растения успешно сосуществуют вместе. Боле того, именно совместное развитие бактерий рода Rhizobium и растений семейства бобовых, а также микоризных грибов и разнообразных растений - распространённый пример симбиоза.

1. Систематика микробно-растительных взаимодействий

 

Микробно-растительные взаимодействия можно классифицировать по-разному. Их можно подразделить на специфические, эволюционно закреплённые, и неспецифические, временные и случайные. Оценивая пространство или среду, можно отметить наземные и внутрипочвенные взаимодействия.

Эволюционно микроорганизмы - более древние живые существа, чем растения. Считается, что бактерии возникли раннее 3,5 млрд лет назад (архей), одноклеточные растения и водоросли появились в протерозое (1,6 млрд лет назад), а первые микроскопические наземные водоросли возникли, вероятно, на границе протерозоя и палеозоя (0,6-0,5 млрд лет назад). И только в раннем девоне (около 0,4 млрд лет назад) высшие растения были уже весьма разнообразны и имели корни и зачатки сосудов. Грибы, как предполагается, возникли в кембрии (≈ 0,6 млрд лет назад). Так как растения появились позже бактерий, следовательно, их взаимодействие развивалось постепенно, и растениям приходилось внедряться в уже занятые бактериями экониши. Это означает, что растения обладают такими особенностями, которые позволяют им успешно конкурировать с микроорганизмами, уверенно занимать заселённые микроорганизмами экониши и, более того, использовать микроорганизмы. В свою очередь, микроорганизмы также приобрели способность использовать растения для роста, развития и расселения.

Растения подразделяют на высшие и низшие, микроскопические и макроскопические. В силу довольно близких размеров низших, одноклеточных растений и бактерий и грибов, эти живые организмы часто занимают одни и те же экониши.

Взаимодействие микроорганизмов и растений следует рассматривать как со стороны микроорганизмов, так и со стороны растений.

С организационно-морфологической точки зрения прокариоты представлены как одноклеточными (в основном), так и многоклеточными, точнее мицелиальными организмами, к которым относятся актиномицеты. Следовательно, в бактериально-растителтных взаимодействиях имеют место взаимодействия прокариотных одноклеточных и мицелиальных организмов с одноклеточными, многоклеточными и организованными в ткани и органы высшими растениями.

К микроорганизмам относят и царство грибов. Грибо-растительные взаимодействия и взаимоотношения составляют важную часть биологии. Грибы и растения относятся к эукариотам, т. е. формально принадлежат к одному уровню клеточной организации. Именно благодаря высокой обоюдной организации растений и грибов их взаимодействия носят более широкий и часто более драматический характер. По разным оценкам, известно от 120000 до 250000 видов грибов, и среди них свыше 8000 видов фитопатогенных, а среди бактерий известно только около 200 фитопатогенных видов.

Среди грибов есть одноклеточные организмы, дрожжи и, следовательно, имеет место взаимодействие одноклеточных грибов с одноклеточными и многоклеточными, низшими и высшими растениями. Однако более многочисленны талломные или мицелиальные грибы. По наличию или отсутствию полового процесса у грибов их подразделяют на высшие (совершенные) и низшие (несовершенные). Среди взаимодействий тех и других грибов с растениями имеются общие закономерности, но есть и различия. Например, разные стадии развития грибов могут проходить как на одном хозяине-растении, так и на разных.

Вирусы, другие микроскопические биологические объекты также вписываются в систему микробно-растительных взаимодействий. Однако положение вирусов в иерархии живого остаётся спорным, и они скорее воздействуют на растения, чем взаимодействуют с ними, хотя при движении вирусных частиц в плазмодесмах растений можно говорить о вирусно-растительном взаимодействии.

К сфере растительно-микробных взаимодействий относятся также взаимодействия микроскопических животных и растений. Часто эти взаимодействия носят паразитарный характер, где растения играютют роль хозяина.

При систематизации микробно-растительных взаимодействий необходимо отметить уровни способов взаимодействия с точки зрения организации материи. Наиболее важным является химический уровень взаимодействий. На этом уровне имеют место такие взаимодействия, как узнавание хозяина, обмен информацией, восприятие или торможение молекул и организмов, и др. Физический уровень - это физический контакт микроорганизма и растения. Биологический уровень - это и молекулятно-генетический уровень взаимодействия, и клеточный уровень, который для многих организмов является уже и организменным. Клеточный

s