Die Mykorrhiza oder auch Mykorrhiza-Symbiose genannt

Die Produktion der hypogäischen Fruchtkörper von Trüffeln ist mit der Bildung einer besonderen Assoziation zwischen dem Myzel des Pilzes und den Wurzeln einiger Bäume verbunden: der Mykorrhiza oder auch Mykorrhiza-Symbiose genannt.

Die Mykorrhiza-Symbiose wurde erstmals von einem Italiener beobachtet, aber es war einem Deutschen zu verdanken, dass die symbiotische Funktion dieser besonderen Strukturen entdeckt wurde, denen er den Namen „Mykorrhizen“ („micos“ = Pilz und „rhiza“ = Wurzel) gab.

Das Phänomen der Mykorrhiza ist nicht nur eine Besonderheit der Trüffel, da sehr viele andere Pilze gegenüber verschiedenen Pflanzen mykorrhizisch sind.

Basierend auf morphologischen und anatomischen Merkmalen werden Mykorrhizen in drei große Gruppen unterteilt:

• die Ektomykorrhizen,
• die Endomykorrhizen,
• und die Ektoendomykorrhizen.

Trüffel, die sich mit den Wurzeln von Pflanzen verbinden, bilden ausschließlich Ektomykorrhizen, weshalb im Folgenden nur die Mykorrhizen dieses Typs detaillierter beschrieben werden.

Allgemeine Merkmale der Ektomykorrhizen

Die von Ektomykorrhizen betroffenen Wurzeln sind die Sekundärwurzeln, die kürzeren, normalerweise mit Wurzelhaaren versehenen, die hauptsächlich dazu dienen, Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen.

Die gesamte Oberfläche der kleinen Wurzeln ist am Mykorrhizierungsprozess beteiligt; wenn die Pilzkolonisierung abgeschlossen ist, sind ektomykorrhizierte Wurzeln daran zu erkennen, dass sie keine Wurzelhaare mehr haben, die in ihrer Funktion durch den dichten Myzel-Filz ersetzt werden. Auch die Spitze hat nicht mehr das typisch längliche und spitze Aussehen, sondern erscheint geschwollen und abgerundet, keulenförmig.

Bei Betrachtung eines Ektomykorrhiza-Querschnitts unter dem Lichtmikroskop sind die Mikrokleine und ihre interne Fortsetzung, das Hartigsche Netz, deutlich sichtbar. Die Mikrokleine, die aus mehreren Hyphenschichten besteht, kann in Dicke, Textur und Farbe je nach Wirtsart, Natur des symbiontischen Pilzes, Umgebungsbedingungen und Alter der Mykorrhiza variieren.

Die Hyphen der äußeren Schichten sind zytoplasmafrei und reich an gerbstoffhaltigem Material, die der tieferen Schichten enthalten Speichermaterial und ein auf einen dünnen Streifen reduziertes Zytoplasma. Das Hartigsche Netz besteht hingegen aus lebenden Hyphen in direktem Kontakt mit den Zellen der Wurzel; der Übergang der Elemente zwischen Pilzhyphen und Wurzelzellen erfolgt durch die jeweiligen aneinandergrenzenden Wände.

Vegetativer Zyklus der Ektomykorrhizen

In der Natur weisen Trüffelmykorrhizen einen eigenen vegetativen Zyklus auf, der mit dem biologischen Zyklus der symbiontischen Pflanze in Beziehung steht. Im Frühling sind die Mykorrhizen Orte intensiver Stoffwechselaktivität; in dieser Jahreszeit entwickeln sich aus den Mykorrhizen neue Hyphen, die sowohl den umgebenden Boden als auch die inzwischen von den Wurzeln ausgeschiedenen neuen Wurzelhaare besiedeln.

Den ganzen Sommer über setzt sich die Wachstums- und Verdickungsaktivität der Mykorrhizen mit wechselnden Rhythmen fort, je nach den Wasserverhältnissen des Bodens. Im Herbst, infolge der Reduzierung und Blockade der Chlorophyll-Photosynthese, stellt das Myzel seine ausschließlich vegetative Entwicklung ein und geht zur Bildung des Fruchtkörpers über.

Funktionen und Nutzen der Mykorrhiza-Symbiose

Mykorrhizen stellen einen fundamentalen Schritt im biologischen Zyklus des Trüffels dar, aber nicht nur das, sie sind auch ein Vorteil für die Pflanze. Tatsächlich gewährleisten Mykorrhizen eine bessere Aufnahme von Wasser und mineralischen Elementen aus dem Boden, insbesondere der weniger edlen. Die Mykorrhizierung ermöglicht eine bessere Aufnahme von;

• Phosphor,
• Stickstoff,
• Kalium,
• Zink,
• Schwefel,
• Kupfer.

Insbesondere mykorrhizierte Pflanzen nehmen drei- bis neunmal mehr Phosphor und zwei- bis sechsmal mehr Stickstoff auf als nicht mykorrhizierte Pflanzen. Dieser Effekt ist sowohl auf die vergrößerte Absorptionsfläche des Wurzelsystems als auch auf eine Zunahme der Anzahl und Größe der Wurzelspitzen zurückzuführen.

Mykorrhizapilze sind von großer Bedeutung für den Recyclingprozess von Nährstoffen im Wald. Das dichte Myzelnetz, das den Boden und die Streu durchdringt, entnimmt Nährstoffe und überträgt sie direkt auf die Pflanze, wodurch das Risiko von Verlusten durch Auswaschung minimiert wird.

Mit Trüffel mykorrhizierte Pflanzen oder Trüffelbäume profitieren auch davon, dass ihre Wurzeln nicht nur langlebiger, sondern auch widerstandsfähiger gegenüber widrigen Bedingungen und vor allem gegenüber bestimmten Wurzelpathogenen sind.

Tatsächlich bildet die Mykorrhiza einerseits eine physikalische Barriere gegen das Eindringen solcher Pathogene, und andererseits sind die mykorrhizierten Wurzeln selbst in der Lage, bestimmte Antibiotika abzusondern, die Wurzelpathogene selektiv hemmen.