Sicher wissen Sie bereits, dass es viele nützliche Bakterien für verschiedene Ökosysteme gibt. Auch, Rhizobien sind eines dieser "guten Bakterien". Dank ihnen können viele Pflanzen wie Hülsenfrüchte in Böden wachsen und sich entwickeln, denen ein essentieller Nährstoff fehlt: Stickstoff.
Aufgrund der Hilfe von Rhizobium-Bakterien bei der Fixierung von Stickstoff, Landwirte profitieren stark von seiner Verwendung, und folglich auch die Umwelt. Wenn Sie mehr über diese neugierigen Bakterien erfahren möchten, wie ihre Beziehung zu Hülsenfrüchten ist und welche Vorteile sie bieten, sollten Sie diesen Artikel nicht verpassen.
Was sind Rhizobien und wie kommen sie Pflanzen zugute?
Wenn wir von Rhizobium sprechen, beziehen wir uns auf eine Gattung von gramnegativen Bakterien, die den Boden bewohnen und Luftstickstoff binden. Diese Gattung gehört zu einer größeren Gruppe stickstofffixierender Bakterien, die Rhizobien genannt werden. Rhizobien leben in Symbiose mit bestimmten Pflanzen, unter ihnen Hülsenfrüchte, von denen wir später sprechen werden.
Diese Art von Bakterien bewohnt die Wurzel von Gemüse, nachdem eine durch die Pflanze selbst induzierte Infektion durch die Sekretion eines Produkts namens Lektin aufgetreten ist. Dies sind Proteine, die Bindungen mit Zuckern eingehen. Von dort, Rhizobien versorgen Gemüse mit Stickstoff, das ist notwendig, damit sie leben können. Im Gegenzug bieten die Pflanzen diesen Bakterien Schutz.
Rhizobium-Eigenschaften
Rhizobien leben als frei lebende Organismen in der sogenannten Rhizosphäre. Dort sie ernähren sich von den Überresten toter Organismen, da sie ein Plasmid enthalten, dessen Funktion darin besteht, Informationen zu codieren, die für die Infektion der Wirtspflanze wesentlich sind. Offensichtlich haben diese Arten von Bakterien ihre eigenen Eigenschaften, die wir unten sehen werden:
- Gramnegativ
- Doppelte Zellwandschicht: Während die erste aus Proteinen und Kohlenhydraten besteht, besteht die zweite aus Kohlenhydraten und Lipiden.
- Prokaryoten
- Mobile Bazillen: Wenn der Motilitätstest durchgeführt ist, ist die Farbe, die sie erhalten, gelb und nicht ihre ursprüngliche Farbe, die lila wäre.
- Aerobier: Sauerstoff ist wichtig für ihr Wachstum.
- Beta: Verdauung von Hämoglobin.
- Optimale Entwicklung bei 25 ° C, kann aber bei fast jeder Temperatur wachsen.
- Abmessungen: 0.5-0.9 x 1.2-3.0 Mikrometer
- Hat Flagellen
Welche Art von Beziehung besteht zwischen Rhizobium-Bakterien und Hülsenfrüchten?
Bevor wir die Beziehung zwischen Rhizobium und Hülsenfrüchten erklären, werden wir zunächst erläutern, was diese Gemüsesorten sind. Hülsenfrüchte, auch Fabaceae genannt, gehören zur Familie der Fabales. Dazu gehören Sträucher, mehrjährige oder einjährige Kräuter und Bäume. Sie sind leicht zu erkennen, weil Die Früchte, die sie tragen, sind vom Typ Hülsenfrüchte und seine Blätter sind normalerweise festgelegt und zusammengesetzt.
In Bezug auf die Beziehung zwischen Rhizobium und Hülsenfrüchten, Es ist eine wahre Symbiose. Während Pflanzen in Böden mit sehr niedrigem oder null Stickstoffgehalt wachsen, liefern Bakterien dieses Element durch ihre atmosphärische Fixierung. Im Gegenzug bieten Hülsenfrüchte den Rhizobien eine schützende und nahrhafte Umgebung.
Ausbildungsstufen
Um eine Stickstofffixierung zu erreichen, Hülsenfruchtpflanzen müssen zuerst Knötchen bilden. Dazu müssen sowohl Bakterien als auch Pflanzen eine Reihe von Phasen durchlaufen, die wir unten diskutieren werden:
- Anerkennung: Da die Wurzeln von Hülsenfrüchten bestimmte organische Materialien absondern, die das Wachstum und die Entwicklung von Mikroben in der Rhizosphäre stimulieren, können Bakterien die Pflanze als geeigneten Partner erkennen. Durch das Protein namens Ricadesin können die Rhizobien an den Wurzelhaaren der Pflanze haften und die Bildung eines Knotens auslösen.
- Bakterielle Ausscheidung von Nod-Faktoren: Sobald die Bakterien in das Wurzelhaar der Pflanze eingedrungen sind, scheiden sie Nodfaktoren aus. Es ist eine Substanz, die dazu führt, dass sich die Haare kräuseln. Darüber hinaus geben sie Gene weiter, die die Knotung später durch Zellteilung steuern.
- Invasion: Nach dem Eindringen in das Wurzelhaar bilden die Pflanzen einen Infektionsschlauch aus Zellulose. Darin vermehren sich Rhizobien.
- Verschiebung: Vom Infektionsröhrchen wandern die Bakterien zur Wurzel. Auf diese Weise erreicht die Infektion die Zellen in der Nähe der Wurzelhaare. Dort stimulieren die Knotenfaktoren die Zellteilung, die schließlich einen Knoten bildet.
- Aussehen von Bacteroides: Rhizobien vermehren sich in Pflanzenzellen und verwandeln sich schließlich in geschwollene und verzweigte Formationen. In diesem Moment erscheinen die Bacteroides. Dies sind deformierte Bakterienzellen, die zur Fixierung von Stickstoff erforderlich sind.
- Kontinuierliche Zellteilung: Nachdem sich der reife Wurzelknoten gebildet hat, müssen sich sowohl Bakterien- als auch Pflanzenzellen kontinuierlich weiter teilen.
Vorteile
Offensichtlich ist es den Menschen gelungen, diese unglaubliche Symbiose auf landwirtschaftlicher Ebene auszunutzen. Es ist jedoch auch für die Umwelt von großer Bedeutung.
In Bezug auf die Landwirtschaft verursacht das Rhizobium in Böden, in denen dieses Element fehlt, einen erheblichen Anstieg des Stickstoffgehalts. Darüber hinaus werden Hülsenfrüchte bevorzugt, die auf landwirtschaftlicher Ebene unverzichtbar sind da sie in Gebieten wachsen können, in denen anderes Gemüse nicht wachsen könnte. Ein weiterer hervorzuhebender Vorteil ist, dass diese Symbiose die landwirtschaftliche Produktion erhöht, da der Fixierungsgrad des Luftstickstoffs steigt. An dieser Stelle muss gesagt werden, dass Stickstoff einer der wesentlichen Nährstoffe für das Pflanzenwachstum ist. Landwirte sparen auch viel Geld für stickstoffhaltige Düngemittel, zumindest für Hülsenfrüchte, da sie bei Rhizobium nicht benötigt werden.
In Bezug auf die Umwelt ist es wichtig zu beachten, dass Düngemittel sind eine der Hauptursachen für Umweltzerstörung. Dies liegt an der Tatsache, dass sie die Eutrophierung von Gewässern, die Erzeugung von sauren Regenfällen und die Erosion von Böden verursachen. Da Rhizobien Landwirte daran hindern, Düngemittel zu verwenden, sind sie eine große Hilfe beim Schutz der Umwelt.
Es ist klar, dass es Tausende von bösartigen Bakterien gibt, aber die überwiegende Mehrheit ist gut und die Rhizobien sind ein klares Beispiel dafür.