Rhizobium

Rhizobium -kyhmyt juurissa. Lähde: Wikimedia Commons

Mikä on Rhizobium?

Rhizobium Se on bakteerien suku, jolla on kyky kiinnittää typpeä ilmakehästä. Yleensä bakteerit, joilla on kyky korjata typpeä, tunnetaan nimellä Rizobios. Näitä kasvien ja mikro -organismien välisiä suhteita on tutkittu laajasti.

Nämä prokaryootit elävät symbioottisissa suhteissa eri kasvien kanssa: palkokasvit, kuten pavut, sinimailasen, linssit, soijapavut, muun muassa. Ne liittyvät erityisesti juuriinsa ja edistävät tarvitsemiaan typpeä.

Sillä välin kasvi tarjoaa bakteereille turvapaikan. Tämä läheinen symbioottinen suhde aiheuttaa leghemoglobin -nimisen molekyylin erityksen. Tämä symbioosi tuottaa tärkeän osan N: stä₂ Biosfäärissä.

Tässä suhteessa bakteerit aiheuttavat juurten kyhmyjen muodostumisen, jotka eroavat niin kutsutuista "bakteroideista".

Ominaisuudet Rhizobium

- Genren bakteerit Rhizobium Ne tunnetaan pääasiassa kyvystään korjata typpi ja luoda symbioottisia suhteita kasveihin. Itse asiassa sitä pidetään yhtenä dramaattisimmista suhteista, joita on luonteeltaan.

- Ne ovat heterotrofisia, mikä osoittaa, että heidän on saatava orgaanisen aineen energialähde.

- Rhizobium Se kasvaa yleensä aerobisissa olosuhteissa ja kyhmyjä muodostuu lämpötilassa 25 - 30 ° C ja optimaalinen pH 6 tai 7.

- Typen kiinnitysprosessi vaatii alhaiset happipitoisuudet typenaasin suojaamiseksi (prosessia katalysoivat entsyymit).

- Suurten happimäärien käsittelemiseksi sillä on samanlainen proteiini kuin hemoglobiini, joka vastaa hapen sieppauksesta, joka voisi puuttua prosessiin.

- Symbioottisilla suhteilla, jotka näillä prokaryooteilla on palkokasvien kanssa, on korkea ekologinen ja taloudellinen vaikutus.

- Se on gram -negatiivinen bakteeri.

- Se on liikkuva.

- Siinä on kaksi kerrosta soluseinämää, ensimmäiset hiilihydraatit ja proteiinit sekä toiset lipidit ja hiilihydraatit.

- Infektioprosessi ei ole helppoa, se sisältää sarjan vaiheita, joissa bakteerit ja kasvi vaikuttavat solujen jakautumiseen, geeniekspressioon, metabolisiin toimintoihin ja morfogeneesiin.

Tartuntaprosessi

Rizobiot löytyvät maasta, missä ne kolonisoivat juuret ja onnistuvat pääsemään kasviin. Yleensä kolonisaatio alkaa juurikarvoista, vaikka infektio on mahdollista myös orvaskeden pienten viinien kautta.

Voi palvella sinua: coanoflagellados

Kun bakteerit onnistuvat tunkeutumaan kasvin sisätiloihin, se ylläpitää yleensä aikaa vihannesten solunsisäisissä tiloissa. Kun kyhmyjen kehitys etenee, Rhizobios siirtyy näiden rakenteiden sytoplasmaan.

Kyhmyjen kehitys ja tyyppi

Nolojen kehittämiseen sisältyy sarja synkronisia tapahtumia molemmissa organismeissa. Kyhmyt luokitellaan tietyiksi ja määrittelemättömiksi.

Entinen on peräisin sisäisen aivokuoren solujen jakautumista ja niillä on pysyvä apikaalinen meristeemi. Niille on ominaista lieriömäinen muoto ja kaksi eriytettyä aluetta.

Toisaalta spesifiset kyhmyt johtuvat solujen jakautumista puolessa tai juurikorteksin ulkoosassa. Näissä tapauksissa ei ole jatkuvaa meristeemiä ja sen muoto on pallomaisempi. Kypsä kyhmy voidaan kehittää solujen kasvulla.

Bakteroidien muodostuminen

Kyhmyssä bakteroidien erilaistuminen tapahtuu: N: n kiinnitysmuoto₂. Bakteroidit yhdessä kasvikalvojen kanssa muodostavat symbiosomin.

Näissä mikrobio-kasvien komplekseissa vihannes on vastuussa hiilen ja energian tarjoamisesta, kun taas bakteeri tuottaa ammoniakkia.

Verrattuna vapaaseen elämän bakteereihin, bakteriodi kokee sarjan muutoksia transkriptiossaan, kaikessa solurakenteessaan ja aineenvaihdunnissa.

Kaikki nämä muutokset tapahtuvat sopeutumiseen solunsisäiseen ympäristöön, missä sen ainoa tavoite on typen kiinnitys.

Kasvi voi ottaa tämän bakteerien erittämän typpiyhdisteen ja käyttää sitä välttämättömien molekyylien, kuten aminohappojen, synteesiin.

Suurin osa jstk Rhizobium Ne ovat melko valikoivia niiden vieraiden lukumäärän suhteen, jotka voivat tartuttaa. Joillakin lajeilla on vain vieras.

Sitä vastoin pienelle määrälle bakteereja on ominaista, että se on lupaava ja sillä on laaja spektri potentiaalisia vieraita.

Vetovoima Rhizobiosin ja juurten välillä

Palkokasvien juuret erittävät kemiallisia aineita, jotka houkuttelevat bakteereja. Kun bakteerit ja juuri ovat lähellä, sarja tapahtumia tapahtuu molekyylitasolla.

Juuriflavonoidit indusoivat geenejä bakteereissa Nyökkäys. Tämä johtaa oligosakkaridien tuotantoon, joka tunnetaan nimellä LCO tai NOD -tekijät. LCO: t liittyvät reseptoreihin, jotka on muodostettu lysiinistä, juurikarvoihin, siten aloittaen signalointitapahtumat.

Se voi palvella sinua: Tiny Hymenis: Ominaisuudet, morfologia, elinkaari

On myös muita geenejä Nyökkäys- mukana symbioosiprosessissa, kuten Exo, nif ja Korjata.

Legomoglobiini

Leghemoglobiini on proteiinin luonteen molekyyli, joka on tyypillinen Rhizobion ja palkokasvien väliseen symbioottiseen suhteeseen. Kuten nimestä viittaa, se on melko samanlainen kuin tunnetuin proteiini: hemoglobiini.

Veren analogin tavoin Leghemoglobiinilla on erikoisuus esitellä suurta affiniteettia happea kohtaan.

Koska korkeat happipitoisuudet vaikuttavat negatiivisesti kyhmyissä tapahtuvaan kiinnitysprosessiin, proteiini on vastuussa sen säilyttämisestä järjestelmän toimimiseksi kunnolla.

Taksonomia

Noin 30 lajia Rhizobium, Tunnetuin Rhizobium cellulosilyticum ja Rhizobium Legosarum.

Ne kuuluvat Rhizobiaceae -perheeseen, jossa on myös muita genrejä: Agrobacterium, Allorhizobium, Parhizobium, Neorhizobium, Shinella ja Sinorhizobium.

Tilaus on rhizobial, luokka on alfaproteobakteerit, fylum -proteobakteerit ja valtakunnan bakteerit.

Morfologia

- Rizobios on bakteereja, jotka tartuttavat valikoivasti palkokasvien juuret.

- Heille on ominaista olla gram -negatiivinen, heillä on siirtymäkapasiteetti ja niiden muoto muistuttaa sokeriruo'osta.

- Sen mitat ovat välillä 0,5 - 0,9 mikrometriä leveitä ja 1,2 ja 3,0 mikrometriä.

- Se eroaa muista bakteereista, joissa he elävät maassa esittämällä kahta muotoa: maaperästä löytyvä vapaa morfologia ja symbioottinen muoto kasvivieraana.

- Pesäkkeen morfologian ja gramman värjäytymisen lisäksi on olemassa muita menetelmiä, joilla genren bakteerit voidaan tunnistaa Rhizobium, joka sisältää ravinteiden käyttökokeet, kuten katalaasitesti, oksidaasi, hiili ja typpi. Samoin on käytetty molekyylikokeita tunnistamista varten, kuten molekyylimarkkerien levitys.

Elinympäristö

Yleensä Rhizobiaceae -perheeseen kuuluvat rizobios osoittavat erityispiirteet liittyä pääasiassa Fabaceae -perheen kasveihin.

Voi palvella sinua: Streptococcus Salivarius: Ominaisuudet, morfologia, viljely

Fabaceae -perheeseen kuuluu palkokasveja -Granos, linssit, sinimailasen, vain mainitaksesi joitain tunnettuja lajeja niiden gastronomisesta arvosta-.

Perhe kuuluu Angiospermsille, joka on kolmanneksi eniten perhettä. Ne jakautuvat laajasti maailmassa, kattaen trooppisista alueista arktisiin alueisiin.

Vain yksi laji ei -legume -kasvi on tiedossa, joka muodostaa symbioottiset suhteet Rhizobium: Parasponea, Cannabáceas -perheen kasvikasvit.

Lisäksi mikro -organismin ja kasvin välillä voidaan vahvistaa assosiaatioiden lukumäärä riippuu monista tekijöistä. Joskus bakteerien luonne ja lajit rajoittavat assosiaatiota, kun taas muissa tapauksissa se riippuu kasvista.

Toisaalta vapaassa muodossaan bakteerit ovat osa maaperän luonnollista kasvistoa -syntymisprosessi tapahtuu-.

Vaikka maassa on palkokasveja ja rhizobioita, kyhmyjen muodostumista ei varmistettu, koska symbioosin jäsenten kantojen ja lajien on oltava yhteensopivia.

Edut ja sovellukset

Typen kiinnitys on ratkaiseva biologinen prosessi. Siihen sisältyy typen ottaminen ilmakehään, N: n muodossa₂ Ja se on pelkistetty NH: ksi₄⁺.

Siten typpi voi tulla ja käyttää ekosysteemissä. Prosessilla on suuri merkitys erityyppisissä ympäristöissä, olivatpa ne maanpäällinen, tuore, meri- tai arktinen vesi.

Ilmeisesti typpi on elementti, joka rajoittaa useimmissa tapauksissa sadon kasvua ja toimii rajoittavana komponenttina.

Kaupallisesta näkökulmasta Rhizobiaa voidaan käyttää maatalouden potentiareina niiden kyvyn korjaamisen ansiosta typpeä. Siksi näiden bakteerien inokulointiprosessiin liittyy kauppaa.

Rizobio -inokulaatiolla on erittäin positiivisia vaikutuksia kasvin kasvuun, sen tuottamien siementen painoon ja lukumäärään. Nämä hyödyt ovat kokeellisesti todistaneet kymmeniä palkokasvien tutkimuksia.

Viitteet

1. Allen, e. K -k -., & Allen, tai. N. Rhizobian biokemialliset ja symbioottiset ominaisuudet. Bakteriologiset arvostelut.
2. Poole, P., Ramachandran, V., & Terpolilli, J. Rhizobia: Saprofyytteistä endosymbionteihin. Luontoarvostelut mikrobiologia.
3. Somasegaran, P., & Hoben, H. J -. Käsikirja Rhizobialle: Menetelmät palkokasvissa-Rhizobium -teknologiassa. Springer Science & Business Media.