균근의 종류와 공생: 외생균근과 내생균근

핵심 정리

균근은 균류가 식물 뿌리와 맺는 공생체다. 균근을 이루는 균류의 몸은 균사(hyphae)라고 부르는 미세한 관상 필라멘트로 구성된다. 식물과 균근은 서로 이익을 주고받는 상리공생 관계이다. 식물은 탄수화물을 균류에 주고, 곰팡이는 무기양분을 식물에 준다. 이 교환 관계를 이해할 때는 탄수화물과 무기양분 교환의 방향부터 확인해야 한다. 한쪽만 이익을 얻고 상대 종은 영향을 받지 않는 일방적 관계는 편리공생이라고 부른다. 균근은 모든 식물에서 같은 정도로 나타나지는 않는다. 대부분의 쌍자엽식물과 단자엽식물, 그리고 모든 나자식물이 균근과 관련을 맺고 있다. 반면 배추과, 명아주과, 프로테아과 식물이나 수생식물에서는 균근이 드물다. 균근의 효과는 양분 흡수에서 먼저 드러난다. 균근은 토양의 인산 흡수를 촉진한다. 산성이 심한 산림토양에서는 수목의 암모늄태(NH4+) 질소 흡수를 돕는다. 균근은 난용성 양분의 흡수를 도와 한계토양에서도 산림생산성을 높인다. 균근 뿌리는 질소 등 무기양분의 흡수를 돕는다. 균근은 항생물질을 생산하여 병원균에 대한 저항성도 높인다. 균근의 형성은 토양 조건에 영향을 받는다. 토양의 비옥도가 낮을수록 균근의 형성률 또는 감염률이 높다. 토양 중 인산 함량이 낮을수록 균근의 형성률이 높아진다. 두 조건은 모두 토양의 양분 상태를 나타낸다. 한편 고산지대와 툰드라처럼 생육환경이 좋지 않은 곳에서도 균근 공생이 나타난다. 균근은 균사가 뿌리에 들어가는 방식에 따라 외생균근과 내생균근으로 나뉜다. 외생균근은 구과목과 참나무목 등 목본성 식물에 형성된다. 내생균근은 균투를 형성하지 않고 뿌리털이 발달한다. 두 유형은 균투의 유무와 침투 위치로 구분한다. 외생균근의 균사는 뿌리 세포 사이로 침투하여 하티그망을 형성한다. 반면 내생균근 균사는 뿌리의 피층세포 안으로 침투하여 자라지만 내피 안쪽으로는 들어가지 않는다. 균사가 침투하는 위치는 두 유형을 구분하는 핵심 기준이다.

자세히

외생균근과 내생균근의 구조 차이

두 균근은 균사가 침투하는 위치와 균투의 유무로 구분한다. 외생균근은 뿌리 표면을 감싸는 균투를 형성한다. 내생균근은 균투를 형성하지 않으며 뿌리털이 발달한다. 이 두 특징은 뿌리의 바깥 구조를 기준으로 한 구별이다. 침투 깊이는 내피를 기준으로 구분한다. 외생균근에서는 균사가 뿌리 세포 사이 공간에 자리 잡고, 내생균근에서는 균사가 세포 안으로 들어가 자란다. 같은 뿌리에서도 균사가 머무는 위치가 다르므로 두 유형을 구분할 수 있다. 두 유형의 차이는 다음과 같다.

표의 기주 항목에서는 외생균근이 목본성 식물 중심이고 내생균근은 기주 범위가 더 넓다는 점을 함께 확인한다.