根瘤菌的作用是什么
根瘤菌(rootnodulebacteria)是与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入,形成侵入线,进到根的皮层,刺激宿主皮层细胞分裂,形成根瘤,根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞,继续繁殖,根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围,有些菌在膜套内能继续繁殖,大量增加根瘤内的根瘤菌数,以后停止增殖,成为成熟的类菌体;宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白,分布在膜套内外,作为氧的载体,调节膜套内外的氧量。类菌体执行固氮功能,将分子氮还原成NH3,分泌至根瘤细胞内,并合成酰胺类或酰尿类化合物,输出根瘤,由根的传导组织运输至宿主地上部分供利用。与宿主的共生关系是宿主为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能源以及其他必需营养,而根瘤菌则为宿主提供氮素营养。
根瘤菌是什么?
与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。根瘤菌属和慢性根瘤菌属都能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤,并在根瘤内成为分枝的多态细胞,称为“类菌体”。还有土壤杆菌属,能使植物细胞转化为异常增生的肿瘤细胞,产生根癌等。
什么是根瘤菌?
如果我们把大豆植株连根拔起,把它根部的泥土抖掉洗净后,就可以看见在它的根上长着许多大小不等的圆形瘤状物。
这是怎么一回事呢?原来在土壤中有许多微生物,其中有一种叫根瘤菌。豆类植物在生长过程中根会不断地向外分泌一些有机物,根瘤菌吸收这些物质后便会侵入根的内部,刺激根内的细胞加速分裂,结果便在根上长出这些根瘤。
根瘤内的细胞受根瘤菌侵入后,便停止分裂,而细胞内的根瘤菌则大量繁殖并形成固氮酶。这种酶在常温常压下能把空气中80%的氮气制造成氮肥供植物利用。因此,根瘤就像一个小化肥厂那样,源源不断地为豆类植物提供氮肥。这就是为什么豆类植物不需要施氮肥照样能长得枝繁叶茂、开花结果、得到好收成的原因所在。
豆类植物则通过吸收的水分和无机盐,不断地供给根瘤菌。这种双方各得其所的关系称作“共生”。只有到豆类植物结荚成熟后根瘤破裂,根瘤菌又重新回到土壤中。
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