Rhizobium

Guzki Rhizobium w korzeniach. Źródło: Wikimedia Commons

Co to jest Rhizobium?

Rhizobium Jest to rodzaj bakterii, który ma zdolność naprawy azotu z atmosfery. Ogólnie rzecz biorąc, bakterie o zdolności do naprawy azotu są znane jako rizobios. Te relacje między roślinami a mikroorganizmami zostały szeroko badane.

Te prokarioty żyją w symbiotycznych relacjach z różnymi roślinami: roślinami roślinnymi, takimi jak fasola, lucerna, soczewica, soja,. Są one szczególnie powiązane ze swoimi korzeniami i przyczyniają się do rośliny potrzebny azot.

Tymczasem roślina oferuje bakterie miejsce schronienia. Ten bliski związek symbiotyczny powoduje wydzielanie cząsteczki zwanej leghemoglobiną. Ta symbioza daje ważny odsetek n₂ W biosferze.

W tej relacji bakterie powodują tworzenie guzków w korzeniach, które różnią się od „bakterii”, które są podane SO -Caloneds ”.

Cechy Rhizobium

- Bakterie tego gatunku Rhizobium Są znani głównie ze swojej zdolności do naprawy azotu i ustanawiania symbiotycznych relacji z roślinami. W rzeczywistości jest uważany za jedno z najbardziej dramatycznych relacji, które istnieją w naturze.

- Są heterotroficzne, co wskazuje, że muszą uzyskać źródło energii materii organicznej.

- Rhizobium Zwykle rośnie w warunkach aerobowych, a guzki powstają w temperaturze od 25 do 30 ° C i optymalne pH 6 lub 7.

- Proces mocowania azotu wymaga niskich stężeń tlenu w celu ochrony azotazy (enzym, który katalizuje proces).

- Aby poradzić sobie z wysokimi ilościami tlenu, ma białko podobne do hemoglobiny, które jest odpowiedzialne za porwanie tlenu, który mógłby interweniować w tym procesie.

- Symbiotyczne relacje, które te prokariotowie ustalają wraz z roślinami strączkowymi, mają duży wpływ ekologiczny i ekonomiczny.

- Jest to bakteria ujemna gram.

- Jest mobilny.

- Ma dwie warstwy ściany komórkowej, pierwsze węglowodany i białko oraz drugie lipidy i węglowodany.

- Proces infekcji nie jest łatwy, obejmuje szereg kroków, w których bakterie i roślina wpływają na działanie podziału komórek, ekspresję genów, funkcje metaboliczne i morfogeneza.

Proces infekcji

Rizobios znajdują się na ziemi, gdzie kolonizują korzenie i udaje się wejść do zakładu. Zasadniczo kolonizacja rozpoczyna się na włosach korzeniowych, chociaż infekcja jest również możliwa poprzez małe lissiona w naskórku.

Może ci służyć: coanoflagellados

Kiedy bakterie udaje się wniknąć do wnętrza rośliny, zwykle utrzymuje czas w przestrzeniach wewnątrzkomórkowych. Podczas rozwoju guzków Rhizobios wchodzą do cytoplazmy tych struktur.

Rozwój i rodzaj guzków

Rozwój guzków obejmuje szereg synchronicznych zdarzeń w obu organizmach. Guzki są klasyfikowane jako pewne i nieokreślone.

Pierwsze pochodzą z podziałów komórkowych w krze wewnętrznej i mają trwałe wierzchołkowe merystem. Charakteryzują się cylindrycznym kształtem i dwoma zróżnicowanymi obszarami.

Z drugiej strony specyficzne guzki wynikają z podziałów komórkowych w połowie lub w zewnętrznej części kory korzeniowej. W takich przypadkach nie ma uporczywego merystemu, a jego forma jest bardziej sferyczna. Dojrzały guzek można opracować przez wzrost komórek.

Tworzenie bakterii

W guzku występuje różnicowanie w bakteriach: forma mocowania n₂. Bakteridy wraz z membranami roślin tworzą symbiosom.

W tych kompleksach mikrobio-roślinnych warzywo jest odpowiedzialne za dostarczanie węgla i energii, podczas gdy bakteria wytwarza amoniak.

W porównaniu z bakteriami wolnego życia bakterioda doświadcza serii zmian w transkrypcie, we wszystkich swoich strukturach komórkowych i aktywności metabolicznej.

Wszystkie te zmiany zachodzą w celu dostosowania się do środowiska wewnątrzkomórkowego, w którym jego jedynym celem jest utrwalanie azotu.

Roślina może przyjmować ten związek azotowy wydzielany przez bakterie i użyć go do syntezy niezbędnych cząsteczek, takich jak aminokwasy.

Większość gatunków Rhizobium Są dość selektywne pod względem liczby gości, którzy mogą zarażić. Niektóre gatunki mają tylko gość.

W przeciwieństwie do tego, niewielka liczba bakterii charakteryzuje się rozwiązaniem i posiadaniem szerokiego spektrum potencjalnych gości.

Przyciąganie między Rhizobios a korzeniami

Korzenie strączkowe wydzielają środki chemiczne, które przyciągają bakterie. Kiedy bakterie i korzeń są bliskie, na poziomie molekularnym występuje seria zdarzeń.

Flawonoidy korzeni indukują geny w bakteriach Ukłon. Prowadzi to do produkcji oligosacharydów znanych jako czynniki LCO lub NOD. LCO dołączają do receptorów, utworzone z powodów lizyny, na włosach korzeniowych, inicjując w ten sposób zdarzenia sygnalizacyjne.

Może ci służyć: maleńka hymenis: cechy, morfologia, cykl życia

Istnieją inne geny -dodatek do Ukłon- zaangażowany w proces symbiozy, taki jak Exo, nif I Naprawić.

Leghemoglobin

Leghemoglobina jest cząsteczką natury białkowej, typową dla symbiotycznego związku między Rhizobio a roślinami. Jak sama nazwa wskazuje, jest ona dość podobna do bardziej znanego białka: hemoglobina.

Podobnie jak jego analog krwi, Leghemoglobin ma szczególność na przedstawienie wielkiego powinowactwa do tlenu.

Ponieważ na proces mocowania występującego w guzkach negatywnie wpływa wysokie stężenia tlenu, białko jest odpowiedzialne za zachowanie go w celu utrzymania systemu prawidłowego działania.

Taksonomia

Około 30 gatunków Rhizobium, bycie najbardziej znanym Rhizobium cellulosyticum I Rhizobium legosarum.

Należą one do rodziny Rhizobiaceae, w której znajdują się także inne gatunki: Agrobacterium, Allorhizobium, Parhizobium, Neorhizobium, Shinella I Sinorhizobium.

Kolejność jest rizobalna, klasa to Alphaproteobacteria, Phylum Proteobacteria i bakterie Kingdom.

Morfologia

- Rizobios to bakterie, które selektywnie zarażają korzenie roślin strączkowych.

- Charakteryzują się, że są gram -ujemne, mają pojemność przemieszczenia, a ich forma przypomina laskę.

- Jego wymiary mają od 0,5 do 0,9 mikrometrów szerokości do 1,2 i 3,0 mikrometrów.

- Różni się od reszty bakterii, w których żyją w ziemi, prezentując dwie formy: swobodna morfologia występująca w glebie i symbiotyczny kształt w swoim goście roślinnym.

- Oprócz morfologii kolonii i barwienia gram, istnieją inne metody, za pomocą których można zidentyfikować bakterie gatunku Rhizobium, które obejmują testy stosowania składników odżywczych, takie jak test katalazy, zastosowanie oksydazy, węgla i azotu. W ten sam sposób zastosowano testy molekularne do identyfikacji, takie jak zastosowanie markerów molekularnych.

Siedlisko

Ogólnie rzecz biorąc, Rizobios należący do rodziny Rhizobiaceae wykazują osobliwość kojarzenia głównie z roślinami z rodziny Fabaceae.

Może ci służyć: Streptococcus salivarius: Charakterystyka, morfologia, uprawa

Rodzina Fabaceae zawiera rośliny strączkowe -Grano, soczewica, lucerna, aby wymienić niektóre znane gatunki ze swojej wartości gastronomicznej-.

Rodzina należy do okrytozalążkowych, będąc trzecią najliczniejszą rodziną. Są szeroko rozpowszechnione na świecie, obejmując z regionów tropikalnych do obszarów arktycznych.

Znany jest tylko jeden gatunek rośliny nie -limatycznej, który ustanawia symbiotyczne relacje z Rhizobium: Parasponea, Rodzaj roślin z rodziny Cannabáceas.

Ponadto liczba powiązań, które można ustalić między mikroorganizmem a rośliną, zależy od wielu czynników. Czasami związek jest ograniczony przez naturę i gatunki bakterii, podczas gdy w innych przypadkach zależy to od rośliny.

Z drugiej strony, w swobodnej formie, bakterie są częścią naturalnej flory gleby -nie dochodzi do procesu guzowania-.

Chociaż na ziemi znajdują się rośliny strączkowe i rizobios, tworzenie guzków nie jest zapewnione, ponieważ szczepy i gatunki członków symbiozy muszą być kompatybilne.

Korzyści i zastosowania

Połączenie azotu jest kluczowym procesem biologicznym. Obejmuje przyjmowanie azotu w atmosferze, w postaci n₂ I jest zredukowane do NH₄⁺.

Zatem azot może wejść i być stosowany w ekosystemie. Proces ma ogromne znaczenie w różnych rodzajach środowisk, czy to woda naziemna, świeża, morska czy arktyczna.

Najwyraźniej azot jest elementem, który w większości przypadków ogranicza wzrost upraw i działa jako składnik ograniczający.

Z komercyjnego punktu widzenia Rhizobia może być stosowana jako potencjał w rolnictwie dzięki ich zdolności do ustalenia azotu. Dlatego istnieje handel związany z procesem zaszczepienia tych bakterii.

Szczepienie Rizobio ma bardzo pozytywny wpływ na wzrost rośliny, wagę i liczbę wytwarzanych nasion. Korzyści te zostały eksperymentalnie udowodnione przez dziesiątki badań z roślinami strączkowymi.

Bibliografia

1. Allen, e. K., I Allen lub. N. Właściwości biochemiczne i symbiotyczne rizobii. Recenzje bakteriologiczne.
2. Poole, str., Ramachandran, v., I Terpolilli, J. Rhizobia: od saprofitów do endosymbiontów. Nature Reviews Microbiology.
3. Somasegaran, s. 1., I Hoben, H. J. Podręcznik Rhizobia: Metody w technologii roślin strączkowych-Rhizobium. Springer Science & Business Media.