发布网友 发布时间:2022-09-19 19:36
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热心网友 时间:2023-10-30 09:39
大豆的根有主、侧根之分,可入土1.5米深,呈钟罩状根系。在地表至20厘米左右的土中根部生有根瘤,根瘤菌可供大豆需氮量的1/3~1/2。中文名称: 根瘤菌 英文名称: rhizobia 定义: 能与豆科植物共生形成根瘤,并将空气中的氮还原成氨供植物营养的一类革兰氏阴性菌。 所属学科: 土壤学(一级学科);土壤生物与土壤生物化学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 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。常制成细菌制剂在田间施用,作为作物或牧草增产的一种手段。还有土壤杆菌属,能够通过外伤入侵多种双子叶植物和裸子植物,致使植物细胞转化为异常增生的肿瘤细胞,产生根癌、毛根或杆瘿等。 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,但其中的放射土壤杆菌不能引起植物异常增生。根瘤菌属和慢生根瘤菌属 两属细菌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。类菌体在根瘤内不生长繁殖,却能与豆科植物共生固氮,对豆科植物生长有良好作用。这两属细菌的表现性状极相似,只是根瘤菌属的细菌在酵母膏、甘露醇、无机盐琼脂上生长快,3~5天的菌落直径可达2~4毫米;在含碳水化合物的培养基上产酸。慢生根瘤菌属的细菌却与之相反,菌落生长甚慢,5~7天其直径还不足1毫米,在含碳水化合物的 根瘤菌 培养基上不产酸,反而呈碱性。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。慢生根瘤菌属是D.C.乔丹于1982年从根瘤菌属中分化出来的,属内暂有一种,即曾经称为大豆根瘤菌的大豆慢生根瘤菌。上述两属细菌时常制成细菌制剂在田间施用,作为作物或牧草增产的一种手段(见固氮微生物)。 土壤杆菌属 1942年由H.J.康恩建立。其性状与前述两属的根瘤细菌颇相似,但不能在豆科植物根上形成能共生固氮的根瘤。本属细菌能够通过外伤入侵多种双子叶植物和裸子植物,致使植物细胞转化为异常增生的肿瘤细胞,产生根癌、毛根和杆瘿等病状。土镶杆菌属内各个种诱发根癌的能力与其所特有的Ti质粒有关。本属细菌为土传性植物病原菌。 叶杆菌属 1984年D.H.克内泽尔发表的1属细菌。其表现性状与前述3属相近,特点是在紫金牛科和茜草科中某些热带种的叶片上形成共生叶瘤。细菌在叶瘤内也呈多态,但是否能共生固氮还没能断定。共有两个种:紫金牛叶杆菌和茜草叶杆菌。 现代的分类手段,如DNA碱基组成、DNA同源性、rRNA顺反子相似性、蛋白凝胶电泳、数值分类等结果,都证明土壤杆菌与两属根瘤菌有一定的亲缘关系,也证明将根瘤细菌分为两属是符合客观实际的。rRNA顺反子相似性的研究结果证明叶杆菌属与前3属有一定关系,所以暂归属于根瘤菌科。 编辑本段生存习性 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*,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 根瘤菌寄生的植物 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。 编辑本段主要用途 虽然空气成分中约有80%的氮,但一般植物无法直接利用,花生、大豆、苜蓿等豆科植物,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。在种子发芽生根后,根瘤菌从根毛入侵根部,在一定条件下,形成具有固氮能力的根瘤,在固氮酶的作用下,根瘤中的类菌体将分子态氮转化为氨态氮,与此同时,每个根瘤就是一座微型氮肥厂,源源不断地把氮输送给植株利用。豆科作物周围的土著根瘤菌数量很少,难以满足作物生长的需要。世界上的豆科作物都需要人工接种根瘤菌剂,根瘤菌剂给农作物生产的氮肥不会有环境污染,不需长途运输,使用过程中没有氮流失,而人工施用化学氮肥流失率往往大于50%。 当豆科作物萌发并长出根毛后,根瘤菌受根毛分泌的凝集素的刺激和吸引,大量聚集在根际和根表上。根毛与根瘤菌接触后,首先是细胞壁变软,发生根毛卷曲,然后是细胞壁内陷,根瘤菌随之侵入根毛,直至根的皮层,根瘤菌在皮层大量繁殖并转变为类菌体,此时根部皮层大量增生,形成瘤状组织,最后突出根部形成根瘤,当有效根瘤的剖面呈粉红色时,说明根瘤进 根瘤菌 入成熟阶段,开始固氮,并向植株提供氮素。人工接种结瘤固氮性能优良的根瘤菌来提高共生固氮效率。 例如:人工接种根瘤的花生每年每平方米的固氮量为7.2-12.4g即每亩花生可以从固氮作用中获得相当于10-17公斤尿素的氮,特别在贫瘠土壤中,人工接种根瘤菌所需的氮素养分有2/3来自于共生固氮。仅1/3是从土壤吸收来的。根瘤每天固定的氮素有94%供给植株,仅有6%留在根瘤中。花生植株不断地从根瘤中得到氮素供应,终身受益。 我也是上网搜的,希望可以帮到你。热心网友 时间:2023-10-30 09:40
豆类植物的根部有时会长出球状物,这其实是根瘤。根瘤是由于细菌感染,如根瘤菌,导致豆类植物的根部形成的一种特殊结构。根瘤菌属于固氮菌,能够将空气中的氮气转化为植物可利用的氮化合物的细菌。