Rhizobium Det är ett släkte av bakterier som har förmågan att fixera kväve från atmosfären. I allmänhet kallas bakterier med förmågan att fixera kväve som rhizobia. Dessa förhållanden mellan växter och mikroorganismer har studerats ingående.
Dessa prokaryoter lever i symbiotiska förhållanden med olika växter: baljväxter, såsom bönor, alfalfa, linser, sojabönor, bland andra..
De är specifikt associerade med dess rötter och ger växten det kväve de behöver. Växten å sin sida erbjuder bakterierna en tillflykt. Detta nära symbiotiska förhållande orsakar utsöndringen av en molekyl som kallas leghemoglobin. Denna symbios producerar en betydande andel av Ntvå i biosfären.
I detta förhållande orsakar bakterierna bildandet av knölar i rötterna, som differentieras av de så kallade "bacteroides".
De flesta studier som har utförts i detta bakteriesläkt har endast tagit hänsyn till dess symbiotiska tillstånd och dess förhållande till växten. Av denna anledning finns det mycket lite information relaterad till bakteriens individuella livsstil och dess funktion som en komponent i markmikrobiomet..
Artikelindex
Bakterier av släktet Rhizobium De är främst kända för sin förmåga att fixera kväve och etablera symbiotiska förhållanden med växter. I själva verket anses det vara ett av de mest dramatiska förhållandena som finns i naturen..
De är heterotrofa, vilket indikerar att de måste hämta sin energikälla från organiskt material.. Rhizobium växer normalt under aeroba förhållanden och knölar bildas vid en temperatur på 25 till 30 ° C och ett optimalt pH på 6 eller 7.
Emellertid kräver kvävefixeringsprocessen låga koncentrationer av syre för att skydda kvävegen (det enzym som katalyserar processen)..
För att hantera de stora mängderna syre finns det ett protein som liknar hemoglobin som är ansvarigt för att binda syret som kan ingripa i processen.
De symbiotiska förhållandena som dessa prokaryoter skapar med baljväxter har hög ekologisk och ekonomisk inverkan, varför det finns omfattande litteratur om detta mycket specifika förhållande..
Infektionsprocessen är inte enkel, den involverar en serie steg där bakterierna och växten ömsesidigt påverkar celldelningsaktiviteter, genuttryck, metaboliska funktioner och morfogenes..
Dessa bakterier är utmärkta biologiska modeller för att förstå interaktioner som uppstår mellan mikroorganismer och växter..
Rhizobia finns i jorden, där de koloniserar rötterna och går in i växten. Generellt börjar kolonisering i rothåren, även om infektion genom små lysioner i epidermis också är möjlig..
När bakterien lyckas tränga igenom det inre av växten stannar den vanligtvis en stund i växternas intracellulära utrymmen. När knölarna utvecklas kommer rhizobia in i cytoplasman hos dessa strukturer.
Utvecklingen av nodulerna involverar en serie synkrona händelser i båda organismerna. Noduler klassificeras i bestämd och obestämd.
Den förstnämnda härstammar från celldelningar i den inre cortexen och har en ihållande apikal meristem. De kännetecknas av att de har en cylindrisk form och två differentierade områden.
Å andra sidan är de bestämda nodulerna resultatet av celldelningar i mitten eller yttre delen av rotbarken. I dessa fall finns det ingen beständig meristem och dess form är mer sfärisk. Den mogna knölen kan utvecklas genom celltillväxt.
Differentiering till bakteroid förekommer i nodulen: N-fixeringsformentvå. Bacteroides, tillsammans med växtmembran, bildar symbiosomen.
I dessa mikrob-växtkomplex är anläggningen ansvarig för att ge kol och energi, medan bakterierna producerar ammoniak.
Jämfört med de fritt levande bakterierna genomgår bakterien en rad förändringar i dess transkriptom, i hela sin cellulära struktur och i metaboliska aktiviteter. Alla dessa förändringar sker för att anpassa sig till en intracellulär miljö, där deras enda mål är kvävefixering..
Växten kan ta denna kväveförening som utsöndras av bakterierna och använda den för syntes av essentiella molekyler, såsom aminosyror..
De flesta arter av Rhizobium de är ganska selektiva när det gäller antalet värdar de kan infektera. Vissa arter har bara en värd. Däremot kännetecknas ett litet antal bakterier av att vara promiskuösa och ha ett brett spektrum av potentiella värdar..
Attraktionen mellan bakterier och baljväxternas rötter förmedlas av kemiska medel som utsöndras av rötterna. När bakterierna och roten är nära inträffar en serie händelser på molekylär nivå.
Rotflavonoider inducerar gener i bakterier nicka. Detta leder till produktion av oligosackarider som kallas LCO eller nodfaktorer. LCOs binder till receptorer, bildade av lysinmotiv, i rothår, vilket initierar signalhändelser..
Det finns andra gener - förutom nicka - involverad i symbiosprocessen, såsom exo, nif Y fixera.
Leghemoglobin är en proteinmolekyl, typisk för det symbiotiska förhållandet mellan rhizobia och baljväxter. Som namnet antyder liknar det ett mer känt protein: hemoglobin..
Liksom dess blodanalog har leghemoglobin skillnaden att ha hög affinitet för syre. Eftersom fixeringsprocessen som uppträder i nodulerna påverkas negativt av höga syrekoncentrationer, är proteinet ansvarigt för att behålla det för att hålla systemet fungerande.
Cirka 30 arter av Rhizobium, är den mest kända Rhizobium cellulosilyticum Y Rhizobium leguminosarum. Dessa tillhör Rhizobiaceae-familjen, som också är hem för andra släkter: Agrobacterium, Allorhizobium, Pararhizobium, Neorhizobium, Shinella, Y Sinorhizobium.
Ordningen är Rhizobiales, klassen är Alphaproteobacteria, Phylum Proteobacteria och Riket Bakterier.
Rhizobia är bakterier som selektivt infekterar baljväxternas rötter. De kännetecknas av att de är gramnegativa, har förmågan att röra sig och deras form påminner om en käpp. Dess mått är mellan 0,5 och 0,9 mikrometer i bredd och 1,2 och 3,0 mikrometer i längd..
Det skiljer sig från resten av bakterierna som bor i jorden genom att presentera två former: den fria morfologin som finns i jord och den symbiotiska formen inom dess växtvärd..
Utöver kolonimorfologi och gramfärgning finns det andra metoder genom vilka bakterier av släktet kan identifieras. Rhizobium, Dessa inkluderar näringsämnesanvändningstester, såsom katalas, oxidas, och kol och kväve..
På liknande sätt har molekylära tester använts för identifiering, såsom applicering av molekylära markörer.
I allmänhet uppvisar rhizobia som tillhör Rhizobiaceae-familjen den särdrag att vara främst associerad med växter från Fabaceae-familjen..
Familjen Fabaceae består av baljväxter - korn, linser, alfalfa, för att bara nämna några arter som är kända för sitt gastronomiska värde. Familjen tillhör Angiosperms, som är den tredje mest talrika familjen. De distribueras i stor utsträckning i världen, allt från tropikerna till de arktiska områdena.
Endast en enda icke-baljväxtart är känd för att upprätta symbiotiska förhållanden med Rhizobium: Parasponea, ett släkt av växter av familjen Cannabaceae.
Dessutom beror antalet föreningar som kan upprättas mellan mikroorganismen och växten på många faktorer. Ibland är föreningen begränsad av bakteriens natur och art, medan det i andra fall beror på växten..
Å andra sidan, i sin fria form, är bakterier en del av jordens naturliga flora - tills noduleringsprocessen inträffar. Observera att även om baljväxter och rhizobia finns i jorden, är det inte säkert att knölar bildas, eftersom stammar och arter av symbiosmedlemmarna måste vara.
Kvävefixering är en avgörande biologisk process. Involverar upptag av kväve från atmosfären, i form av Ntvå och reduceras till NH4+. Således kan kväve komma in och användas i ekosystemet. Processen är av stor betydelse i olika typer av miljöer, vare sig det är markbaserat, sötvatten, marint eller arktiskt..
Kväve verkar vara ett element som i de flesta fall begränsar grödans tillväxt och fungerar som en begränsande komponent..
Ur kommersiell synvinkel kan rhizobia användas som förstärkare i jordbruket tack vare deras förmåga att fixera kväve. Därför finns det en handel relaterad till ympningsprocessen av dessa bakterier.
Ympningen av rhizobium har mycket positiva effekter på växtens tillväxt, vikt och antal frön den producerar. Dessa fördelar har bevisats experimentellt av dussintals studier med baljväxter.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.