Симбиотические азотфиксирующие бактерии

21-03-2014, 06:02
Наряду с азотфиксирующими бактериями, ведущими «независимый» образ жизни, существует довольно представительная группа азотфиксаторов, вступающих в симбиоз с растениями. Если численность свободноживущих азотфиксирующих бактерий напрямую зависит от содержания в почве их пищи органического вещества, то «заботу» о питании симбиотических азотфиксаторов берет на себя растение.
В этом и состоят взаимовыгодные (мутуалистические) отношения между растением, нуждающимся в соединениях азота, и бактериями, которым в свою очередь необходимы органические соединения, вырабатываемые растением при фотосинтезе.
Наиболее хорошо изучена группа азотфиксирующих бактерий, поселяющихся на корнях растений семейства бобовых. Эти бактерии относятся к роду Rhizobium, поэтому их называют бактериями-ризобиями. Другое их название — клубеньковые бактерии — обусловлено тем, что на заселенных ими корнях растений образуются небольшие наросты, или клубеньки (рис. 37).
Симбиотические азотфиксирующие бактерии

В этих клубеньках, которые представляют собой разросшуюся ткань корня, бактерии осуществляют свою замечательную биохимическую деятельность. Они обеспечивают восстановление молекулярного азота атмосферы (N2) до азота органических соединений ( > NH; -NH,). В такой восстановленной форме азот включается в состав аминокислот, белков и других органических соединений, используемых растением.
Этот процесс активируется ферментом нитрогеназой. Как оказалось, нитрогеназа — это белок, связанный с двумя металлами — железом и молибденом. Поэтому одним из условий активной азотфиксирующей деятельности бактерий служит хорошая обеспеченность растений этими элементами питания. В оптимальных условиях клубеньковые бактерии способны фиксировать до 100-120 кг азота на 1 га посева.
Среди клубеньковых бактерий есть высоко специализированные виды, заселяющие корневую систему узкого круга растений. Таковы бактерии, заселяющие фасоль (Rhizobium phaseoli), клевер (Rhizobium trifolii), люпин (Rhizobium lupini), сою (Rhizobium japonicum), акацию (Rhizobium robini). Другие виды бактерий способны заселять несколько разных хозяев (например, Rhizobium leguminosarum — горох, вику, чечевицу и кормовые бобы).
Эти биологические особенности клубеньковых бактерий ученые используют для повышения эффективности выращивания бобовых культур. В настоящее время разработаны микробиологические препараты на основе клубеньковых бактерий, которыми обрабатывают семена растений перед посевом. Этот прием позволяет получать дополнительно 10-25 % урожая бобовых культур.
Наряду с бактериями, поселяющимися на корнях бобовых растений, довольно часто встречаются симбионты ольхи, облепихи, лоха серебристого. Они формируют на корнях этих древесных растений коралловидные наросты красного цвета, темнеющие с возрастом. Всего же известно около 200 видов растений (голосеменных и покрытосеменных), заселяемых азотфиксирующими растениями.
В районах субтропиков широкое использование в растениеводстве нашли азотфиксирующие цианобактерии (известно около 100 видов таких бактерий). Особую известность получили бактерии род анабена (Anabaena), которые вступают в симбиоз с водным папоротником азоллой. Папоротник, заселенный бактерией, размножают в небольшом водоеме-питомнике, а затем расселяют на рисовые поля, залитые водой. С наступлением жаркой погоды папоротник отмирает, а его биомасса становится своеобразным «зеленым удобрением».

  • Паразиты диких животных
  • Нормальная микробиота животных
  • Свободноживущие микроорганизмы почвы
  • Элементы минерального питания растений
  • Ризосферная и эндофитная азотфиксация
  • Азотфиксирующие симбиозы
  • Иммуномодуляторы бактерий
  • Анализ состава жирных кислот при идентификации фитопатогенных бактерий
  • Система фитопатогенных бактерий и вызываемые ими болезни
  • Общие сведения о фитопатогенных бактериях

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования