Systematické rozdíly mykorrhizních funkcí u C3 a C4 rostlin

Abstract

The C4 syndrome, which involves physiological and morphological adaptations in plants to concentrate CO₂ within plant tissues for more efficient photosynthesis, has a significant indirect impact on the ecological characteristics of the plants exhibiting it. This study examines the influence of the more evolutionarily derived C4 photosynthesis/metabolism in plants, as compared to the evolutionarily ancestral C3 type of photosynthesis, on the functional aspects of arbuscular mycorrhiza as one of the most significant symbioses in terrestrial biomes. The available literature suggests that C4 plants benefit more from such a symbiosis than C3 plants, and if they do not have access to it, this results in a significant (and more pronounced) decline in their competitiveness compared to C3 plants. However, given the complexity of arbuscular mycorrhiza ecology, the photosynthesis-type effect-which is evident when comparing large datasets and is related, among other things, to root system morphology and soil-plant water relations-is only one of many factors determining the influence of mycorrhiza on a given plant. The C4 metabolic type, like arbuscular mycorrhiza, influences the ecology of terrestrial ecosystems and the stress response of plants, and is therefore relevant to the issue of global change.

C4 syndrom zahrnující fyziologické a morfologické adaptace rostlin pro zakoncentrování CO2 v pletivech pro efektivnější fotosyntézu má silný nepřímý dopad na ekologické charakteristiky jeho nositelů. Tato práce se zabývá vlivem evolučně odvozenější C4 fotosyntézy / metabolismu rostlin, a to ve srovnání s evolučně původním C3 typem fotosyntézy, na funkční aspekty arbuskulární mykorhizy jakožto jedné z nejvýznamnějších symbióz terestrických biomů. Dostupná literatura naznačuje, že C4 rostliny z takové symbiózy více benefitují než C3 rostliny, a pokud k ní přístup nemají, znamená to pro ně značný (a výraznější) propad v konkurenceschopnosti než v případě C3 rostlin. Vzhledem ke komplexnosti ekologie arbuskulární mykorhizy je ovšem efekt typu fotosyntézy, který je při srovnání velkých datových souborů evidentní, a souvisí mimo jiné i s morfologií kořenového systému a hospodaření s vodou, pouze jeden z řady faktorů určujících vliv mykorhizy na danou rostlinu. C4 typ metabolismu stejně jako arbuskulární mykorhiza má vliv na ekologii terestrických ekosystémů a stresovou odpověď rostlin, a je tudíž relevantní k problematice globální změny.