Mykorrhizal bioremediering
Mykorrhizal förbättring av tungmetaller eller föroreningar är en process genom vilken mykorrhizasvampar i ett ömsesidigt förhållande med växter kan binda giftiga föreningar från miljön, som en form av bioremediering .
Mykorrhiza-växtpartners
Dessa symbiotiska relationer är i allmänhet mellan växter och arbuskulära mykorrhiza i Glomeromycota -kladden av svampar. Andra typer av svampar har dokumenterats. Till exempel finns det ett fall där zinkfytoextraktionen från pilar ökades efter att Basidiomycete -svampen Paxillus involutus inokulerades i jorden.
Mekanismer för symbiosen
Mykorrhizaen tillåter växterna en större tolerans mot tungmetaller, delvis på grund av den ökning av biomassa som de hjälper dem att uppnå. Svamparna stimulerar också upptaget av tungmetaller (som mangan och kadmium) med de enzymer och organiska syror (som ättiksyra och äppelsyra ) som de utsöndrar i sin omgivning för att smälta dem.
Hur mykorrhiza hjälper växter att tolerera tungmetaller
Svamparna kan hindra tungmetaller från att färdas förbi växtens rötter. De kan också lagra tungmetaller i sina vakuoler. Men i vissa fall minskar svamparna inte växternas upptag av tungmetaller utan ökar deras tolerans. I vissa fall är detta genom att öka växtens totala biomassa så att det blir en lägre koncentration av metallerna. De kan också modifiera växtens svar på tungmetaller på nivån av växttranskription och translation.
Kolonisering av karg jord
Mykorrhiza förblir fungerande under jord efter extrema förhållanden som efter en skogsbrand. Forskare tror att detta gör att de kan få fram mineraler och näringsämnen som frigörs vid en brand innan de lakas ut ur jorden. Detta ökar sannolikt möjligheten till en snabb återhämtning efter skogsbränder.
Serpentinjordar kännetecknas delvis av ett lågt förhållande mellan kalcium och magnesium. Studier tyder på att arbuskulär mykorrhiza hjälper växter att öka sitt magnesiumupptag i jordar med låga mängder magnesium. Växter i serpentinjordar inokulerade med svamp visade dock antingen ingen effekt på magnesiumkoncentration eller minskat magnesiumupptag.
Resistens mot toxicitet
Studier visar att mykorrhiza-symbionter av poppelplantor kan förhindra att tungmetaller når sårbara delar av växten genom att hålla toxiner i rhizosfären. En annan studie visar att Arctostaphylos uva-ursi- växter i symbiotiska relationer var mer resistenta mot toxiner eftersom svamparna hjälpte växterna att växa under giftiga jordlager.
Tillämpas inom biosanering
I Kinas provinser Guizhou , Yunnan och Guangxi expanderar den steniga ökenspridningen och är inte väl kontrollerad. Detta område kännetecknas av jordutarmning, jorderosion och torka. Det är mycket svårt för växter att växa i denna region och den är mestadels fylld med torkatåliga växter, litofyter och calciphilopteris- växter. Morus alba , allmänt känd som en mullbär, är ett torkatåligt träd som tål karga jordar. Det har visat sig att mullbär som inokulerats med arbuskulär mykorrhiza har ökat överlevnadsförmågan i karstökenområden och därför en ökad markförbättringshastighet och minskad erosion.
1993 samarbetade konstnären Mel Chin med USDA- agronomen Dr. Rufus Chaney i ett försök att avgifta Pigs Eye Landfill, en superfundsajt i Saint Paul , Minnesota . Teamet planterade Thlaspi som hade valts ut för ökat upptag och sekvestrering av tungmetaller. Analys visade förhöjda kadmiumkoncentrationer i Thlaspi biomassa. Det har visat sig att Thlaspi har signifikant arbuskulär mykorrhizaassociation. [ citat behövs ]
Slovakien har många tungmetallgruvor som har orsakat betydande regional markförorening. Prover av Thlaspi som skördats i Slovakien från förorenade jordar nära en blygruva visade ökade halter av kadmium, bly och zink. Dessutom Thlaspi som växte i förorenade regioner högre andel av vissa arbuskulära mykorrhizasvampar jämfört med icke-kontaminerade Thlaspi . Eftersom manuell sanering vanligtvis är ineffektiv och dyr, kan mykorrhiza koloniserad Thlaspi vara användbar i biosaneringsinsatser . [ citat behövs ]