2009年12月20日 星期日

植物---根瘤菌與植物

根瘤菌(root nodule bacteria)是與豆科植物共生,形成根瘤並固定空氣中的氮氣供植物營養的一類杆狀細菌。這種共生體系具有很強的固氮能力。

根瘤菌是通過豆科植物根毛、側根杈口(如花生)或其他部位侵入,形成侵入線,進到根的皮層,刺激宿主皮層細胞分裂,形成根瘤,根瘤菌從侵入線進到根瘤細胞,繼續繁殖,根瘤中含有根瘤菌的細胞群構成含菌組織。

根瘤菌進入這些宿主細胞後被一層膜套包圍,有些菌在膜套內能繼續繁殖,大量增加根瘤內的根瘤菌數,以後停止增殖,成為成熟的類菌體;宿主細胞與根瘤菌共同合成豆血紅蛋白,分佈在膜套內外,作為氧的載體,調節膜套內外的氧量。

類菌體執行固氮功能,將分子氮還原成NH3,分泌至根瘤細胞內,並合成?胺類或?尿類化合物,輸出根瘤,由根的傳導組織運輸至宿主地上部分供利用。

與宿主的共生關係是宿主為根瘤菌提供良好的居住環境、碳源和能源以及其他必需營養,而根瘤菌則為宿主提供氮素營養。

  大豆、花生等屬於豆科植物。它們的根瘤中,有能固氮的根瘤菌與之共生。根瘤菌將空氣中的氮轉化為植物能吸收的含氮物質,如氨,而植物為根瘤菌提供有機物。

資料來源: 是否根瘤菌只能与豆科植物共生固氮