какова роль клубеньковых бактерий?
Клубеньковые бактерии, бактерии рода Rhizobium, образующие на корнях некоторых бобовых растений клубеньки и фиксирующие в условиях симбиоза с растением молекулярный азот; при этом они продуцируют ряд физиологически активных веществ, благоприятно влияющих на бобовые растения. К. б. играют важную роль в обогащении почвы азотом. Молодые К. б. размером 0,5—0,9 ´ 1,2—3 мк неспороносны, подвижны, грамотрицательны, аэробны. Проникнув в корневой волосок, они вызывают активное деление клеток корня, что приводит к появлению клубенька. В нём К. б. растут и превращаются в утолщённые, разветвленные формы — так называемые бактероиды, наиболее интенсивно связывающие молекулярный азот. К. б. усваивают также аммонийные соли, нитраты, аминокислоты и др. соединения. Источником углерода для них могут быть моно- и дисахариды, некоторые полисахариды, органические кислоты, спирты. На плотных средах К. б. образуют круглые бесцветные, прозрачные, слизистые колонии, хорошо растущие при температуре 25 °С. Клубеньки, образованные активными К. б. , содержат пигмент леггемоглобин и поэтому окрашены в розовый цвет. Разные К. б. вызывают развитие клубеньков у определенных бобовых растений: Rhizobium meliloti — у люцерны, донника; Rh. leguminosarum — у вики, гороха и кормовых бобов; Rh. trifolii специфичен только для клевера, Rh. japonicum — для сои. После разрушения клубеньков К. б. могут жить в почве как сапрофиты. Для лучшего образования клубеньков семена культурных бобовых растений заражают К. б.
Источником углерода для них могут быть моно- и дисахариды, некоторые полисахариды, органические кислоты, спирты. На плотных средах К. б. образуют круглые бесцветные, прозрачные, слизистые колонии, хорошо растущие при температуре 25 °С. Клубеньки, образованные активными К. б. , содержат пигмент леггемоглобин и поэтому окрашены в розовый цвет. Разные К. б. вызывают развитие клубеньков у определенных бобовых растений: Rhizobium meliloti — у люцерны, донника; Rh. leguminosarum — у вики, гороха и кормовых бобов; Rh. trifolii специфичен только для клевера, Rh. japonicum — для сои. После разрушения клубеньков К. б. могут жить в почве как сапрофиты. Для лучшего образования клубеньков семена культурных бобовых растений заражают
Клубеньковые бактерии, бактерии рода Rhizobium, образующие на корнях некоторых бобовых растений клубеньки и фиксирующие в условиях симбиоза с растением молекулярный азот; при этом они продуцируют ряд физиологически активных веществ, благоприятно влияющих на бобовые растения. К. б. играют важную роль в обогащении почвы азотом. Молодые К. б. размером 0,5—0,9 ´ 1,2—3 мк неспороносны, подвижны, грамотрицательны, аэробны. Проникнув в корневой волосок, они вызывают активное деление клеток корня, что приводит к появлению клубенька. В нём К. б. растут и превращаются в утолщённые, разветвленные формы — так называемые бактероиды, наиболее интенсивно связывающие молекулярный азот. К. б. усваивают также аммонийные соли, нитраты, аминокислоты и др. соединения. Источником углерода для них могут быть моно- и дисахариды, некоторые полисахариды, органические кислоты, спирты. На плотных средах К. б. образуют круглые бесцветные, прозрачные, слизистые колонии, хорошо растущие при температуре 25 °С. Клубеньки, образованные активными К. б. , содержат пигмент леггемоглобин и поэтому окрашены в розовый цвет. Разные К. б. вызывают развитие клубеньков у определенных бобовых растений: Rhizobium meliloti — у люцерны, донника; Rh. leguminosarum — у вики, гороха и кормовых бобов; Rh. trifolii специфичен только для клевера, Rh. japonicum — для сои. После разрушения клубеньков К. б. могут жить в почве как сапрофиты. Для лучшего образования клубеньков семена культурных бобовых растений заражают К. б.
Клубеньковые бактерии — группа бактерий порядка Rhizobiales, способных связывать неорганический атмосферный азот, продуцируя органические азотсодержащие вещества. Клубеньковые бактерии, обитающие в корнях бобовых растений, являются их симбионтами.
Источник
3. Что собой представляют клубеньки на корнях бобовых растений? Строение, образование, значение клубеньков.
В сложном процессе образования клубеньков принимают участие три фактора: два живых организма — бактерия и растение, между которыми устанавливаются тесные симбиотические взаимоотношения, и условия внешней среды. Каждый из этих факторов — активный участник процесса образования клубеньков. Одна из важных особенностей клубеньковых бактерий состоит в их способности выделять стимулирующие рост вещества. Благодаря неравномерному росту в начале заражения происходит искривление корневых волосков, а на последующих стадиях развития клубенька ростовые вещества бактерий способствуют интенсивному размножению тканей.
Вторая особенность клубеньковых бактерий — их способность проникать в корни определенных растений и вызывать образование клубеньков, иначе говоря, их инфекционная способность. Инфекционная способность как уже говорилось, неодинакова у разных рас клубеньковых бактерий. Роль бобовых растений в образовании клубеньков состоит в их способности выделять вещества, стимулирующие развитие клубеньковых бактерий определенных рас. На стадии заражения эти вещества способствуют проникновению бактерий в корень.
Развитие клубеньков разделяют на четыре стадии: заражение, образование клубенька, зрелость клубенька, и, наконец, его перерождение — дегенерация. Клубеньковые бактерии, проникнув в корни бобовых растений через корневые волоски, вызывают их изменение (они изгибаются в виде ручки зонтика) . Это изменение происходит под влиянием выделений клубеньковых бактерий (в состав выделений входит бетаиндолил уксусная кислота — гетероауксин) .
Клеточные оболочки корневых волосков растворяются, и проникшие внутрь бактерии располагаются в корневом волоске в виде тяжа, или так называемой инфекционной нити, которая представляет собой слизистую массу, состоящую из палочковидных клеток клубеньковых бактерий. Затем клубеньковые бактерии выходят из инфекционной нити и распространяются в клетках корней, активно размножаясь. Зараженные клетки корня и соседние клетки, находящиеся под их сильным стимулирующим влиянием, начинают интенсивно делиться. Наступает вторая стадия — развитие клубеньков.
Теперь о дальнейшей судьбе клубеньковых бактерий в корне заботится само растение. Бактерии расселяются в корне, совершенно не утруждая себя хлопотами: они пассивно переходят в новые клетки вместе с клеткой корня растения-хозяина при ее делении. После массового размножения клеток корня в нем наступает обособление (дифференциация) тканей. Это третья стадия. В корне можно различить четыре дифференцированные зоны: кора, зона меристемы (делящиеся клетки) , сосудистая ткань и бактериальная (бактероидная) ткань. Такое название внутренняя часть клубенька получила потому, что здесь имеются бактероиды — видоизмененные клетки клубеньковых бактерий. В настоящее время большинство ученых считают, что именно в бактероидной ткани происходит фиксация азота.
Клубеньки сохраняются на корнях бобовых недолго, особенно у однолетних культур. У многолетних бобовых растений (кустарников и деревьев) клубеньки могут сохраняться до 5—6 лет. Перерождение, или дегенерация, клубеньков происходит обычно постепенно. Разрушение тканей клубенька сопровождается растворением (лизисом) клубеньковых бактерий и клубеньков. Последние отделяются от бобового растения. Оставшиеся в живых клубеньковые бактерии покидают свой домик и переходят в почву.
Значение бобовых культур в повышении плодородия почвы совершенно ясно. Накапливая азот в почве, они препятствуют истощению его запасов. Особенно велика роль бобовых в тех случаях, когда они используются на зеленые удобрения.
Клубеньковые бактерии — группа бактерий порядка Rhizobiales, способных связывать неорганический атмосферный азот, продуцируя органические азотсодержащие вещества. Клубеньковые бактерии, обитающие в корнях бобовых растений, являются их симбионтами.
Источник