アーバスキュラー菌根
アーバスキュラー菌根菌は土壌中に菌糸を張り巡らし、土壌から水や栄養塩を吸収して植物に供給する。菌根外へ伸ばす菌糸(外菌糸)の伸長速度は、1日に0.2–3ミリメートル (mm) に達する。リンは溶脱しにくいため、根の周囲の土壌にはリン欠乏域ができるが、外菌糸はこれ以上遠くまで伸びて栄養分を吸収できる(図4)。土壌中の菌糸密度は0.06–40メートル/グラムに達する。また、アーバスキュラー菌根菌を介して他の植物と繋がり(菌根菌ネットワーク)、他の植物から栄養塩を得ることもある。
アーバスキュラー菌根菌が供給する無機栄養分としては、特にリンが重要である。菌根菌によって吸収されたリン酸は、ポリリン酸として液胞に貯蔵され、菌根内へ運ばれる。樹枝状体においてポリリン酸は加水分解され、リン酸として植物に供給される。土壌中のリン酸濃度が高いと(菌根菌の有用性が低いと)、アーバスキュラー菌根の樹枝状体の形成が抑制される。また、窒素(アンモニウム、硝酸)や亜鉛、銅などの栄養分も吸収、供給される。アーバスキュラー菌根菌は、植物の成長に必要なリンの100%、窒素の80%を供給していることもある。他にも、宿主植物に、環境ストレスや病原生物に対する耐性の向上をもたらすことも報告されている(図4)。
アーバスキュラー菌根は19世紀中頃から認識されるようになり、20世紀中頃にはこの共生が植物に利益を与えるものであることが明らかとなった。
アーバスキュラー菌根では、菌根菌が土壌中から吸収した水や無機栄養分、特にリンを植物に供給し、一方で植物は光合成でつくられた有機物を菌根菌に供給している。菌根にはいくつかのタイプが知られているが、アーバスキュラー菌根は進化的に最も初期に生まれた菌根であり、また現在最も普遍的に見られる菌根である。アーバスキュラー菌根は、陸上生態系のほとんどの生産者に存在し、その土壌栄養分の効率的な利用に重要な役割を果たしているため、陸上生態系の炭素および無機栄養分循環に大きな影響を与える。アーバスキュラー菌根は農業生産にも大きな影響を与えるため、アーバスキュラー菌根菌は微生物資材としても利用されている。