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根瘤菌固氮

根瘤菌固氮
根瘤菌属是于1889年由B.弗兰克建立的,它 包括3种:豌豆根瘤菌、苜蓿根瘤菌和百脉根 瘤菌。经过70年代和80年代初的研究,根瘤菌 科的变化较大,现包括4属10种。
什么是根瘤菌
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。能促使植物异常增生的一类革兰氏染色阴性需 氧杆菌。正常细胞以鞭毛运动,无芽孢。可利用多种碳水化合 物,并产生相当量的胞外粘液。如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。
豆科植物有无根瘤菌的区别
虽然空气成分中约有 80%的氮,但一般植物 无法直接利用, 大豆, 花生等豆科植物只有通 过与根瘤菌的共生固氮 作用,才可以把空气中 的分子态氮转变为植物 可以利用的氨态氮。生 长良好。
根瘤菌寄生的性
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。这种共生体系具有很强的 固氮能力
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