「根圏」の版間の差分

根圏に含まれない土壌空間をbulk soil（bulkは大部分の意）と呼ぶ。

 

 

 

[[根端]]の[[分裂組織]]が活発に分裂して根が伸長すると、分裂組織を覆っている[[根冠]]は剥がれ落ちる。そして、新しい根冠が生える。根冠が新生されてから剥がれ落ちるまで数日程度である<ref name=biol.tsukuba />。

[[根毛]]は根の伸長領域で形成されており、普通、根の伸長に伴って古いものから枯死・脱落していく。根毛の脱落は普通、新生されてから数日から数週間である。さらに、伸長領域の表皮や根の部分も伸長に伴って脱落する<ref name=biol.tsukuba />。

不溶性の鉄結合型の[[リン酸]]に[[落花生]]の根の細胞を加えると、リン酸は鉄から遊離して溶出する。これは、細胞壁中の[[フェノール]]化合物が、リン酸と結合している鉄を吸着するためと考えられている。鉄結合型はそのままでは微生物にとって利用不可能であるため、この現象により微生物はリン酸を利用可能となる<ref name=biol.tsukuba />。

 

根冠や根端近くの表皮細胞は、[[デンプン]]から生成された[[粘液質]]（ムシラーゲ、[[:en:mucilage|mucilage]]）を[[ゴルジ体]]経由で多量に分泌している<ref name=biol.tsukuba />。粘液質は[[ガラクツロン酸]]重合体を主成分とする。そのほか、[[ラムノ－ス]]や[[フコース]]などの酸性[[多糖]]を含む。粘液質は、土壌の保水力を高める働きを持つ<ref name=hirooka2014 />。また、[[アルミニウム]]などの陽イオンを吸着する<ref name=Ryo1998 /><ref name=Ryo1998-2 />。アルミニウムは植物にとっても微生物にとっても有害であり、粘液質は生物から隔離する作用があると考えられる。以上の作用により、根圏は植物や根圏微生物にとって適切な環境となる。

 

多種多様な[[タンパク質]]は植物から根圏に供給されている。根圏はbulk soilと比べて[[脱リン酸化酵素]]活性が高い。農耕地および野草地での16種の植物の根圏と非根圏における酸性脱リン酸化酵素活性の比較では、根圏における活性は非根圏のそれより1.1-26.8倍高かった<ref name=tanno1994 />。脱リン酸化酵素は、土壌中の有機物に[[エステル結合]]しているリン酸を[[加水分解]]し、植物や根圏微生物に利用可能にする。

 

植物の根から[[滲出]]される低分子有機物には、[[糖]]や[[アミノ酸]]、[[有機酸]]といった、微生物が栄養として直接、摂取することができる物質がある。これらとは別に、植物の[[二次代謝産物]]もある。二次代謝産物は根圏微生物に様々な影響を及ぼす。

 

植物の根からネギは揮発性[[硫黄]]化合物である[[アルキルシステインスルフォキシド]]を根から分泌する。この揮発性化合物は、病原性菌類''Sclerotium cepivorum''の[[菌核]]の発芽を誘導することが知られている<ref name=biol.tsukuba />。

 

* [[菌根菌]]は[[ストリゴラクトン]]を分泌し、[[胞子]]の発芽を促進し、[[菌根]]への生長を開始させ、コロニー形成を可能にさせる。

* [[寄生植物]]の[[ストライガ属]]はストリゴラクトンの存在を検出し、それらを検出したときに発芽する。その後、根へと移動し、栄養素源として利用する。

* 非共生的（または自由生活）な窒素固定細菌は、特定の植物（多くの草本を含む）の根圏の外で生育でき、根圏では共生的な窒素固定細菌と同様に窒素ガスを固定する。根圏微生物と植物との関連は緩いと考えられているにもかかわらず、根圏微生物は植物の状態に非常に強く応答する。例えば、イネの根圏における窒素固定細菌の日内周期は植物の挙動を模倣したものである。また、イネの成長段階では窒素固定細菌は窒素をより多く固定して供給する傾向にある。成長段階ではイネは窒素をより多く要求する<ref name=Sims1984 />

 

いくつかの植物は、同種または多種の生物の増殖や生育を阻害する[[アレロパシー]]物質を根から分泌する。

* [[桃]]や[[カンキツ]]のアレロパシー物質は同種の果樹の生育を抑制する。

<ref name=Hiltner1904>{{cite journal |author=L. Hiltner |title=Über neuere Erfahrungen und Probleme auf dem Gebiete der Bodenbakteriologie unter besonderer Berücksichtigung der Gründüngung und Brache |journal=Arbeiten der Deutschen Landwirtschaftlichen Gesellschaft |volume=98 |pages=59-78 |date=1904 }}</ref>

<ref name=Hiltner2008>{{cite journal |author=Anton Hartmann |author2=Michael Rothballer |author3=Michael Schmid |title=Lorenz Hiltner, a pioneer in rhizosphere microbial ecology and soil bacteriology research |journal=Plant and Soil |volume=312 |issue=1 |pages=7-14 |date=November 2008 |url=http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11104-007-9514-z |doi=10.1007/s11104-007-9514-z}}</ref>

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