Varmasti tiedät jo, että on olemassa monia hyödyllisiä bakteereja eri ekosysteemeille. Yhtä hyvin, Rhizobiums ovat yksi niistä "hyvistä bakteereista". Niiden ansiosta monet kasvit, kuten palkokasvit, voivat kasvaa ja kehittyä maaperässä, josta puuttuu välttämätön ravintoaine: typpi.
Rhizobium-bakteerien avulla typen kiinnittämisessä viljelijät hyötyvät suuresti sen käytöstä, ja siten myös ympäristö. Jos haluat tietää enemmän näistä uteliaista bakteereista, miten niiden suhde palkokasveihin ja niiden tarjoamiin etuihin, älä missaa tätä artikkelia.
Mitä ovat Rhizobiums ja miten ne hyödyttävät kasveja?
Kun puhumme Rhizobiumista, viittaamme gram-negatiivisten bakteerien suvuun, jotka elävät maaperässä ja sitovat ilmakehän typpeä. Tämä suku kuuluu suurempaan typpeä sitovien bakteerien ryhmään, jota kutsutaan rhizobiaksi. Rhizobiums elää symbioosissa joidenkin tiettyjen kasvien kanssa, heidän joukossaan palkokasvit, joista puhumme myöhemmin.
Tämäntyyppiset bakteerit elävät vihannesten juuressa sen jälkeen, kun itse kasvin aiheuttama infektio on tapahtunut lektiiniksi kutsutun tuotteen erittymisen kautta. Nämä ovat proteiineja, jotka muodostavat sidoksia sokereiden kanssa. Sieltä, Rhizobiums tarjoaa typpeä vihanneksille, se on välttämätöntä heidän elääkseen. Vastineeksi kasvit tarjoavat suojaa näille bakteereille.
Rhizobiumin ominaisuudet
Rhizobiums elää vapaasti elävinä organismeina ns. Risosfäärissä. Siellä ne ruokkivat kuolleiden organismien jäännöksiä, koska ne sisältävät plasmidin, jonka tehtävänä on koodata tietoa, joka on välttämätöntä isäntäkasvien infektiolle. Ilmeisesti tämän tyyppisillä bakteereilla on omat ominaisuutensa, jotka näemme alla:
- Gram-negatiivinen
- Kaksinkertainen soluseinäkerros: Vaikka ensimmäinen on valmistettu proteiineista ja hiilihydraateista, toinen koostuu hiilihydraateista ja lipideistä.
- prokaryooteissa
- Liikkuvat basillat: Kun liikkuvuustesti on tehty, heidän hankkimansa väri on keltainen, eikä alkuperäinen väri, joka olisi violetti.
- Aerobit: Happi on välttämätöntä niiden kasvulle.
- Beeta: Hemoglobiinin pilkkominen.
- Optimaalinen kehitys 25 ºC: ssa, mutta voi kasvaa melkein missä tahansa lämpötilassa.
- Mitat: 0.5-0.9 x 1.2-3.0 mikrometriä
- Onko lippu
Millainen suhde Rhizobium-bakteerien ja palkokasvien välillä on vakiintunut?
Ennen kuin selitämme Rhizobiumin ja palkokasvien välistä suhdetta, kommentoidaan ensin mitä nämä vihannekset ovat. Palkokasvit tunnetaan myös nimellä Fabaceae, jotka kuuluvat Fabales-järjestykseen. Näitä ovat pensaat, monivuotiset tai yksivuotiset yrtit ja puut. Ne on helppo tunnistaa, koska niiden tuottamat hedelmät ovat palkokasvityyppisiä ja sen lehdet ovat yleensä sidottuja ja yhdistettyjä.
Rhizobiumin ja palkokasvien välisestä suhteesta se on todellinen symbioosi. Vaikka kasvit kasvavat maaperässä, jossa typpitaso on hyvin alhainen tai nolla, bakteerit tarjoavat tämän elementin heille ilmakehän kiinnittymisen kautta. Palkokasvit tarjoavat vastineeksi suojaavan ja ravitsevan ympäristön Rhizobiumsille.
Muodostumisen vaiheet
Typpisidoksen saavuttamiseksi palkokasvien on ensin muodostettava kyhmyt. Tätä varten sekä bakteerien että kasvien on noudatettava sarjaa vaiheita, joista keskustelemme alla:
- tunnustus: Koska palkokasvien juuret erittävät tiettyjä orgaanisia aineita, jotka stimuloivat mikrobien kasvua ja kehitystä risosfäärissä, bakteerit voivat tunnistaa kasvin sopivaksi kumppaniksi. Ricadesine-nimisen proteiinin kautta Rhizobiums pystyy tarttumaan kasvin juurikarvoihin aloittamalla kyhmyn muodostumisen.
- Bakteerien erittyminen nyökkäystekijöihin: Kun bakteerit ovat tunkeutuneet kasvin juurikarvoihin, ne erittävät nyökkäystekijöitä. Se on aine, joka saa hiukset käpristymään. Lisäksi ne välittävät geenejä, jotka ajavat nodulaatiota myöhemmin solujen jakautumisen kautta.
- Maahantunkeutuminen: Juurtuneiden juurihiusten jälkeen kasvit muodostavat selluloosasta tehdyn infektioputken. Siinä rhizobia lisääntyy.
- Siirtymä: Infektioputkesta bakteerit kulkevat juurelle. Tällä tavoin infektio saavuttaa juurihiusten lähellä olevat solut. Siellä nyökkäystekijät stimuloivat solujen jakautumista, joka lopulta muodostaa kyhmyn.
- Bacteroides-ulkonäkö: Rhizobiums lisääntyy kasvisolujen sisällä ja muuttuu lopulta turvoksiksi ja haarautuneiksi muodostumiksi. Sillä hetkellä bakteerit ilmestyvät. Nämä ovat epämuodostuneita bakteerisoluja, jotka ovat välttämättömiä typen kiinnittämiseksi.
- Jatkuva solujen jakautuminen: Kun kypsä juurisolmu on muodostunut, sekä bakteeri- että kasvisolujen on jatkettava jakautumistaan jatkuvasti.
hyötyjä
Ihmiset ovat tietysti onnistuneet hyödyntämään tätä uskomatonta symbioosia maatalouden tasolla. Sillä on kuitenkin myös suuri merkitys ympäristölle.
Maataloudessa Rhizobium aiheuttaa huomattavaa typen lisääntymistä maaperässä, josta puuttuu tämä alkuaine. Lisäksi suositaan palkokasveja, jotka ovat välttämättömiä maatalouden tasolla koska ne pystyvät kasvamaan alueilla, joilla muut vihannekset eivät voi. Toinen korostettava etu on, että tämä symbioosi lisää maataloustuotantoa, koska ilmakehän typen kiinnittyminen nousee. Tässä vaiheessa on sanottava, että typpi on yksi kasvien kasvun välttämättömiä ravintoaineita. Viljelijät säästävät myös paljon rahaa typpilannoitteista, ainakin palkokasveille, koska niitä ei tarvita Rhizobiumin esiintyessä.
Ympäristön suhteen on tärkeää huomata se lannoitteet ovat yksi tärkeimmistä syistä ympäristön pilaantumiseen. Tämä johtuu siitä, että ne aiheuttavat vesistöjen rehevöitymistä, happosateiden muodostumista ja maaperän eroosiota. Koska Rhizobiums estää viljelijöitä käyttämästä lannoitteita, niistä on paljon apua ympäristön suojelussa.
On selvää, että pahanlaatuisia bakteereita on tuhansia, mutta suurin osa niistä on hyviä ja Rhizobiums ovat selkeä esimerkki tästä.