Morphological Characteristics of Tricholoma matsutake Ectomycorrhiza

송이 외생균근(外生菌根)의 형태적(形態的) 특징(特徵)

Tricholoma matsutake ectomycorrhizas are unique in their morphology: not bifurcated broom shaped roots with not easily wettable brilliant and profuse white hyphae. To understand these characteristics the ectomycorrhizas were investigated with electron microscopy. T. matsutake ectomycorrhiza have thin mantle and typical Hartig net development in the epidermis and cortex, but no fungal mantle on the root apex. There were no penetrating hyphae inside of the cells of either epidermis, cortex or stele. Inside of the walls of epidermis and cortex cells are lined with ca. $2{\mu}m$ hemispherical amyloplasts. The brilliant hyphal surface was covered with various fine amorphous granules. The hyphal cell wall was thin membrane less than $0.3{\mu}m$ thick. There is no clamp connection on the hyphae. This thin membraneous cell wall with high elasticity can be related to survival strategy of the species without plasmolysis under frequent soil water stress environment. And the coarse hyphal surface with some water repellency can control sudden inrush of water of the hyphae with an extremely low osmotic potential. It is concluded that no mantle on the tip can induce mycorrhizas not bifurcated and that finely coarse surface of T. matsutake hyphae can make the hyphae brilliantly white but less wetted.

송이균근은 형태적으로 매우 특이한 외생균근이다. 즉 송이균근은 Y자형이 아닌 빗자루형이며, 균사는 매우 밝은 흰색을 띠고, 메마른 경우 물에 쉽게 젖지 않는다. 송이균근이 왜 이런 특정을 갖는가를 이해하기 위하여 주사전자현미경을 이용하여 형태를 관찰하였다. 송이균근의 정단부에는 균사충이 발달하지 않았고 균근 부위 중에서 균사충이 잘 발달된 부위에서는 Hartig 망이 1-2층 발달하였으나, 세포내부로 침입하여 들어간 균사는 없었다. 그러나 뿌리 외부의 균사충이 덜 발달한 부분에서는 표피세포나 피층세포층에서 Hartig 망이 형성되지 않았다. 이들 세포의 내부에서는 약 $2{\mu}m$ 크기의 반원형 알갱이 형태인 전분체가 세포벽을 전체적으로 덮고 있었다. 송이균사표면은 모양이 일정하지 않은 작은 알갱이로 덮혀있기 때문에 매우 밝은 흰색을 띠며 물의 표면장력으로 인하여 잘 젖지 않는 현상을 부분적으로 설명하는 것으로 생각한다. 송이균사의 세포벽은 매우 얇은 단순한 막질이고, 연결꺽쇄(clamp connection)는 없었다. 송이균근의 정단부에 균사충이 없기 때문에 Y자형으로 갈라지지 않는 것으로 생각된다. 그러나 균근이 가지를 많이치는 것은 송이균근이 소나무뿌리로부터 탄수화물을 받는 표면적을 넓히는 것이라고 생각된다. 송이균사의 세포벽이 매우 얇은 것은 세포벽의 신축성이 커서 주기적인 토양건조에 따라 수분포텐셜을 잘 조절하여 원형질분리가 일어나지 않게 하는 생존전략과 관련된다고 생각한다. 그리고 거친 균사 표면은 균사가 물에 느리게 젖게 함으로써 삼투포텐셜이 매우 낮았던 균사가 수분을 갑자기 많이 흡수하는 것을 막는다고 생각한다. 결론적으로 송이균근은 정단부에서 균사충이 발달하지 않으므로 Y자형으로 갈라지지 않으며, 균사표면의 거친 입자는 흰색을 더욱 밝게하면서 잘 젖지 않도록 한다고 생각한다.