Rhizobium Det er en slekt av bakterier som har evnen til å fiksere nitrogen fra atmosfæren. Generelt er bakterier med evnen til å fiksere nitrogen kjent som rhizobia. Disse forholdene mellom planter og mikroorganismer har blitt studert grundig.
Disse prokaryotene lever i symbiotiske forhold med forskjellige planter: belgfrukter, som bønner, lucerne, linser, soyabønner, blant andre..
De er spesielt knyttet til røttene og gir planten det nitrogenet de trenger. Planten på sin side tilbyr bakteriene et tilfluktssted. Dette nære symbiotiske forholdet forårsaker utskillelsen av et molekyl som kalles leghemoglobin. Denne symbiosen produserer en betydelig andel av Nto i biosfæren.
I dette forholdet forårsaker bakteriene dannelsen av knuter i røttene, som er differensiert av de såkalte "bakteriene".
De fleste av studiene som er utført i denne bakterieslekten har bare tatt hensyn til dens symbiotiske tilstand og dets forhold til planten. Av denne grunn er det svært lite informasjon relatert til den individuelle livsstilen til bakterien og dens funksjon som en komponent i jordmikrobiomet..
Artikkelindeks
Bakterier av slekten Rhizobium De er først og fremst kjent for sin evne til å fiksere nitrogen og etablere symbiotiske forhold til planter. Faktisk regnes det som et av de mest dramatiske forholdene som finnes i naturen..
De er heterotrofiske, noe som indikerer at de må hente energikilden sin fra organisk materiale.. Rhizobium vokser normalt under aerobe forhold og knuter dannes ved en temperatur på 25 til 30 ° C og en optimal pH på 6 eller 7.
Imidlertid krever nitrogenfikseringsprosessen lave konsentrasjoner av oksygen for å beskytte nitrogenase (enzymet som katalyserer prosessen)..
For å håndtere de store mengdene oksygen er det et protein som ligner på hemoglobin som er ansvarlig for å sekvestre oksygenet som kan gripe inn i prosessen..
De symbiotiske forholdene som disse prokaryotene etablerer med belgfrukter, har høy økologisk og økonomisk innvirkning, og det er derfor det er omfattende litteratur om dette veldig spesifikke forholdet..
Infeksjonsprosessen er ikke enkel, den involverer en rekke trinn der bakteriene og planten gjensidig påvirker celledelingsaktiviteter, genuttrykk, metabolske funksjoner og morfogenese..
Disse bakteriene er utmerkede biologiske modeller for å forstå samspillet som forekommer mellom mikroorganismer og planter..
Rhizobia finnes i jorden, der de koloniserer røttene og kommer inn i planten. Generelt begynner kolonisering i rothårene, selv om infeksjon gjennom små lysjoner i overhuden også er mulig..
Når bakterien klarer å trenge gjennom det indre av planten, blir den vanligvis en stund i plantens intracellulære rom. Når knuter utvikler seg, kommer rhizobia inn i cytoplasmaet til disse strukturene.
Utviklingen av knuter involverer en serie synkrone hendelser i begge organismer. Knuter klassifiseres i bestemt og ubestemt.
Førstnevnte stammer fra celledelinger i indre cortex og har et vedvarende apikalt meristem. De er preget av å ha en sylindrisk form og to differensierte områder.
På den annen side er de bestemte nodulene resultatet av celledelinger i den midtre eller ytre delen av rotbarken. I disse tilfellene er det ingen vedvarende meristem, og formen er mer sfærisk. Den modne knuten kan utvikle seg ved cellevekst.
Differensiering til bakteroid forekommer i knuten: N-fikseringsformento. Bakteroidene danner sammen med plantemembranene symbiosomet.
I disse mikrobeplantekompleksene er planten ansvarlig for å gi karbon og energi, mens bakteriene produserer ammoniakk.
Sammenlignet med de frilevende bakteriene gjennomgår bakterien en rekke endringer i transkriptomet, i hele cellestrukturen og i metabolske aktiviteter. Alle disse endringene skjer for å tilpasse seg et intracellulært miljø, der deres eneste mål er nitrogenfiksering..
Planten kan ta denne nitrogenforbindelsen utskilt av bakteriene og bruke den til syntese av essensielle molekyler, for eksempel aminosyrer..
De fleste arter av Rhizobium de er ganske selektive når det gjelder antall verter de kan infisere. Noen arter har bare en vert. I kontrast er et lite antall bakterier preget av å være promiskuøse og ha et bredt spekter av potensielle verter..
Tiltrekningen mellom bakterier og røttene til belgfrukter formidles av kjemiske midler, utstrålt av røttene. Når bakteriene og roten er nær, skjer en rekke hendelser på molekylært nivå.
Rotflavonoider induserer gener i bakterier nikke. Dette fører til produksjon av oligosakkarider kjent som LCO eller nodfaktorer. LCOs binder seg til reseptorer, dannet av lysinmotiver, i rothår, og initierer dermed signalhendelser..
Det er andre gener - i tillegg nikke - involvert i prosessen med symbiose, som f.eks exo, nif Y fastsette.
Leghemoglobin er et proteinmolekyl, typisk for det symbiotiske forholdet mellom rhizobia og belgfrukter. Som navnet antyder, er det ganske likt et mer kjent protein: hemoglobin..
I likhet med blodanalogen har leghemoglobin skillet mellom å ha høy affinitet for oksygen. Ettersom fikseringsprosessen som oppstår i nodulene påvirkes negativt av høye oksygenkonsentrasjoner, er proteinet ansvarlig for å beholde det for å holde systemet i orden..
Omtrent 30 arter av Rhizobium, å være den mest kjente Rhizobium cellulosilyticum Y Rhizobium leguminosarum. Disse tilhører familien Rhizobiaceae, som også er hjemsted for andre slekter: Agrobacterium, Allorhizobium, Pararhizobium, Neorhizobium, Shinella, Y Sinorhizobium.
Ordren er Rhizobiales, klassen er Alphaproteobacteria, Phylum Proteobacteria og riket Bakterier.
Rhizobia er bakterier som selektivt infiserer røttene til belgfrukter. De er preget av å være gramnegative, har evnen til å bevege seg og formen minner om en stokk. Dimensjonene er mellom 0,5 og 0,9 mikrometer i bredden og 1,2 og 3,0 mikrometer i lengden..
Det skiller seg fra resten av bakteriene som lever i jorden ved å presentere to former: den gratis morfologien som finnes i jord og den symbiotiske formen i planteverten..
Utover kolonimorfologi og gramfarging, er det andre metoder som bakterier av slekten kan identifiseres på. Rhizobium, Disse inkluderer næringsutnyttelsestester, som katalase, oksidase, og karbon og nitrogen..
Tilsvarende har molekylære tester blitt brukt for identifikasjon, for eksempel påføring av molekylære markører.
Generelt viser rhizobia som tilhører Rhizobiaceae-familien den særegenheten å være hovedsakelig assosiert med planter av Fabaceae-familien..
Fabaceae-familien består av belgfrukter - korn, linser, lucerne, for bare å nevne noen få arter kjent for sin gastronomiske verdi. Familien tilhører Angiosperms, og er den tredje mest tallrike familien. De er vidt distribuert i verden, alt fra tropene til de arktiske områdene.
Bare en enkelt ikke-belgfrukter planteart er kjent for å etablere symbiotiske forhold til Rhizobium: Parasponea, en slekt av planter av Cannabaceae-familien.
Videre er antall assosiasjoner som kan etableres mellom mikroorganismen og planten, avhengig av mange faktorer. Noen ganger er assosiasjonen begrenset av bakteriens natur og art, mens det i andre tilfeller avhenger av planten..
På den annen side, i sin frie form, er bakterier en del av jordens naturlige flora - til noduleringsprosessen skjer. Merk at selv om belgfrukter og rhizobia eksisterer i jorda, er det ikke sikret dannelse av knuter, siden stammene og artene til medlemmene av symbiosen må være kompatible.
Nitrogenfiksering er en avgjørende biologisk prosess. Involverer opptak av nitrogen fra atmosfæren, i form av Nto og reduserer til NH4+. Dermed kan nitrogen komme inn og brukes i økosystemet. Prosessen er av stor betydning i forskjellige typer miljøer, det være seg terrestriske, ferskvann, marine eller arktiske..
Nitrogen ser ut til å være et element som i de fleste tilfeller begrenser veksten av avlinger og fungerer som en begrensende komponent..
Fra et kommersielt synspunkt kan rhizobia brukes som forsterkere i landbruket takket være deres evne til å fiksere nitrogen. Derfor er det en handel relatert til inokulasjonsprosessen til disse bakteriene.
Inokuleringen av rhizobium har svært positive effekter på veksten av planten, vekten og antall frø den produserer. Disse fordelene er eksperimentelt bevist av dusinvis av studier med belgfrukter.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.