Що робить бульбочкові бактерії?

Основна і дуже важлива роль бульбочкових бактерій накопичувати (фіксувати) азот з повітря внаслідок симбіозу бобових рослин. Кеш

Де живуть бульбочкові бактерії?

Бульбочкові бактерії живуть на коренях у 10% рослин із родини бобових, проте вирішальне значення для сільськогосподарського виробництва вони мають на таких культурах як соя та горох.

Який тип симбіозу між бульбочковими бактеріями і коренями бобових рослин?

Мутуалізм бульбочкових бактерій і бобових рослин У рослин родини бобових на корінні є особливі утворення - бульби. В них живуть бактерії, здатні перетворювати атмосферний азот на засвоювані рослинами сполуки - солі амонія, нітрати і нітрит.

Нітрифікуючі бактерії

Нітрифіку́ючі бакте́рії — бактерії, що перетворюють аміак і амонійні солі в нітрати; аеробні, грамнегативні, рухливі (мають джгутики); мешкають у ґрунті та водоймищах.

Виділені й описані 1890 року мікробіологом С. Виноградським (їх відкриття дозволило йому створити учення про хемосинтез). За способом живлення — хемотрофи.

Перетворення NH₃ в нітрати (нітрифікація) здійснюється в два етапи. Перша стадія — окиснення аміаку до азотистої кислоти (вірніше, її аніону), яке здійснюють нітрифікуючі бактерії за наступним механізмом:

Друга стадія — окиснення аніону азотистої кислоти до аніону азотної кислоти.

Джерела [ ред. | ред. код ]

Посилання [ ред. | ред. код ]

• Бульбочкові бактерії // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 29.

Різобії

Rhizobium (від грецьких слів riza — корінь і bios — життя) — гетерогенна група азотфіксуючих бактерій, що живуть у ґрунті, в корневих вузликах рослин родини бобових у симбіозі з ними. Різобії не можуть незалежно фіксувати азот, і вимагають для цього рослину-господаря. Ці бактерії не створюють монофілетичної групи, але всі вони належать до грам-негативних, рухомих, паличковидних бактерій, які не утворюють спори.

Зміст

Історія [ ред. | ред. код ]

Перший вид різобій (Rhizobium leguminosarum) був ідентифікований в 1889 році, і всі подальші види були віднесені до роду Rhizobium. Проте, пізніші методи аналізу змусили переглянули цю класифікацію і зараз багато цих бактерій віднесені до інших родів. Термін Rhizobium все ще іноді використовується як однина від терміну різобії (rhizobia). Найбільша кількість досліджень зроблена на видах, симбіотичних з культурними представниками родини бобові (наприклад, конюшина, боби і соя). Проте, у останній час деякі дані були отримані також для диких видів бобових.

Таксономія [ ред. | ред. код ]

Різобії належать до 57 видів у 12 родах [1] . Найбільша кількість належить до ряду Rhizobiales, що ймовірно є монофілетичною групою протеобактерій. Проте, в межах цієї групи вони віднесені до кількох різних родин:

Всі ці групи також включають значне число інших бактерій, що не належать до різобій. Наприклад, патоген рослин Agrobacterium — ближчий родич Rhizobium, ніж різобії, що живуть в коріннях сої (вони, ймовірно, не входять до одного роду). Гени, що відповідають за симбіоз з рослинами, проте, можуть бути ближчими, ніж самі організми; ймовірно вони були набуті шляхом горизонтального переносу генів.

Важливість для сільського господарства [ ред. | ред. код ]

Не зважаючи на те, що багато фіксованого азоту залишає землю із збором багатого білками урожаю, істотна кількість може залишитися в ґрунті для майбутніх урожаїв. Це особливо важливо, коли азотні добрива не використовуються, як при вирощуванні органічних продуктів або в менш індустріалізованих країнах. Саме азоту з усіх неорганічних речовин найбільше не вистачає в багатьох ґрунтах у всьому світі і саме азот — основний компонент, необхідний для забезпечення нормального росту рослин. Постачання азоту через добрива створює цілий ряд екологічних проблем. Тому, фіксація азоту бактеріями роду Rhizobium дуже корисна для навколишнього середовища.

Симбіоз [ ред. | ред. код ]

Різобії застосовують унікальний механізм для можливості існування в симбіозі з бобовими рослинами, таких, як горох, боби, конюшину і сою. Різобії живуть в ґрунті, де вони стикаються з коренем боба. Якщо він має необхідний набір генів, може здійснитися симбіоз. Різобії входять до волокна кореню і надходять до центру клітин цього волокна. Тут, розмножуючись, клітини рослини формують вузлик. Бактерії морфологічно диференціюються в бактероїди і починають засвоювати атмосферний азот, переводячи його в придатні для вживання рослинами форми. У відповідь рослина годує бактерій цукром та білками.

Симбіоз бобових з різобіями — класичний приклад мутуалізму — різобії постачають аміак або амінокислоти до рослин і у відповідь отримують органічні кислоти (головним чином, дикарбоксильні кислоти малат і сукцинат) як джерело вуглецю та енергії — але еволюційна постійність цього процесу — дійсно дивовижна. Оскільки кілька незв'язаних ліній заражають кожну індивідуальну рослину, будь-яка лінія може переприсвоїти ресурси від фіксації азоту для свого власного розмноження без вбивства рідної рослини, від якої вони всі залежать. Але така форма обману повинна однаково спокушати всі лінії, класична трагедія общин. Здається, що бобові рослини можуть направляти розвиток різобій до збільшення мутуалізму, скорочуючи постачання кисню вузликам, які фіксують менше азоту, таким чином скорочуючи частоту шахрайства в наступному поколінні.

Зовнішні посилання [ ред. | ред. код ]

Посилання [ ред. | ред. код ]