当然,您已经知道,各种生态系统都有许多有益细菌。 还有 根瘤菌是那些“好细菌”之一。 多亏了他们,许多植物(例如豆科植物)才能在缺乏必需养分(氮)的土壤中生长和发育。
由于根瘤菌有助于固氮, 农民从中受益匪浅, 因此,环境也是如此。 如果您想更多地了解这些奇怪的细菌,它们与豆科植物之间的关系以及它们提供的益处,请不要错过本文。
什么是根瘤菌,它们如何使植物受益?
当我们谈到根瘤菌时,我们指的是一种革兰氏阴性细菌,它们生活在土壤中并固定了大气中的氮。 该属属于固氮细菌的较大群体,被称为根瘤菌。 根瘤菌与某些特定植物共生, 其中有豆类,我们稍后再讲。
由植物本身引起的感染是通过分泌称为凝集素的产品而发生的,这种细菌栖息在蔬菜的根部。 这些是与糖形成键的蛋白质。 从那里, 根瘤菌为蔬菜提供氮, 为了使他们能够生存,这是必要的。 作为回报,植物为这些细菌提供了庇护所。
根瘤菌的特征
作为自由生物,根瘤菌生活在所谓的根际中。 那里 他们以死亡生物的残骸为食, 因为它们含有质粒,其功能是编码对宿主植物感染必不可少的信息。 显然,这些类型的细菌具有各自的特征,我们将在下面看到它们:
- 革兰氏阴性
- 双细胞壁层:第一个由蛋白质和碳水化合物制成,第二个由碳水化合物和脂质组成。
- 原核生物
- 流动杆菌:进行运动能力测试时,他们获得的颜色是黄色,而不是原始颜色,而是紫色。
- 需氧菌:氧气对于它们的生长至关重要。
- Beta:消化血红蛋白。
- 在25ºC时最佳发育,但几乎可以在任何温度下生长。
- 尺寸:0.5-0.9 x 1.2-3.0微米
- 有鞭毛
根瘤菌和豆科植物之间建立了什么类型的关系?
在解释根瘤菌和豆科植物之间的关系之前,我们将首先对这些蔬菜是什么进行评论。 豆科植物也称为豆科(Fabaceae),属于Fabales氏族。 这些包括灌木,多年生或一年生草本植物和树木。 它们很容易识别,因为 他们结出的果实是豆类 其叶子通常是规定和复合的。
关于根瘤菌与豆类的关系 这是一个真正的共生。 当植物生长在氮含量非常低或为零的土壤中时,细菌通过其大气固着作用提供了这种元素。 作为回报,豆科植物为根瘤菌提供了保护性和营养性的环境。
形成阶段
为了实现固氮, 豆科植物必须首先形成结节。 为此,细菌和植物都必须遵循以下将要讨论的一系列阶段:
- 识别: 由于豆科植物的根系分泌某些有机物质,可以刺激微生物在根际内生长和发育,因此细菌可以将植物识别为合适的伴侣。 通过称为ricadesine的蛋白质,根瘤菌能够附着在植物的根毛上,从而开始形成根瘤。
- 点菌因子的细菌排泄: 一旦细菌渗透到植物的根毛中,它们就会分泌点头因子。 它是导致头发卷曲的物质。 此外,它们传递的基因将在以后通过细胞分裂驱动结节。
- 入侵: 入侵根毛后,植物形成了由纤维素制成的感染管。 在其中,根瘤菌繁殖。
- 移位: 细菌从感染管传播到根部。 这样,感染到达接近根毛的细胞。 那里的结节因子刺激细胞分裂,最终形成结节。
- 拟杆菌的外观: 根瘤菌在植物细胞内繁殖,最终变成肿胀和分支的形态。 在那一刻,出现了类细菌。 这些是固定氮所必需的变形细菌细胞。
- 连续细胞分裂: 成熟的根瘤形成后,细菌细胞和植物细胞都必须持续分裂。
好处
显然,人类已经在农业层面上利用了这种不可思议的共生优势。 但是,它对环境也很重要。
关于农业,根瘤菌导致缺乏这种元素的土壤中的氮大量增加。 此外,在农业一级必不可少的豆科植物也受到青睐。 因为它们能够在其他蔬菜无法种植的地区生长。 值得强调的另一个好处是,由于大气中固氮水平的提高,这种共生增加了农业生产。 在这一点上,必须说氮是植物生长必不可少的营养素之一。 农民至少在豆科植物上也节省了大量氮肥,因为在有根瘤菌的情况下不需要。
关于环境,重要的是要注意 化肥是造成环境退化的主要原因之一。 这是由于它们导致水体富营养化,酸雨的产生和土壤侵蚀。 由于根瘤菌会阻止农民使用化肥,因此它们在保护环境方面有很大帮助。
显然,有成千上万的恶性细菌,但绝大多数是有益的,根瘤菌就是一个明显的例子。
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