Бульбочкові бактерії

Бульбочки утворюються тільки у представників родини бобових (Fabaceae). У різних рослин бульбочки розрізняються тільки за формою і величиною. Утворюються вони після проникнення в кореневу систему бульбочкових бактерій.

Численні дослідження показали, що бульбочкові бактерії відрізняються між собою, а тому рід Rhizobium треба розглядати як групу споріднених мікроорганізмів. У молодому віці ці бактерії рухливі, мають паличковидну форму, завдовжки від 1,2 до 3 мкм, розміщення джгутиків в одних видів перетрихальне, в інших — субполярне. Бульбочкові бактерії є грамнегативними, неспороносними аеробними організмами. Поддержка готовых сайтов. Магазин готовых www.t-design.ru/podderzhka-sajtov/.

Старіючи, бульбочкові бактерії втрачають джгутики, перестають бути рухливими і набувають вигляду оперезаних паличок, оскільки з віком бактеріальна клітина наповнюється жировими включеннями, які не забарвлюються. Зі старінням у бульбочках культури Rhizobium часто виникають потовщені, розгалужені, сферичні та іншої форми утворення, які значно більші за звичайні клітини. Ці поліморфні утворення дістали назву бактероїдів (рис. 1). Вони нерухомі і не здатні до розмноження. Проте найбільш енергійно відбувається засвоєння азоту в бульбочках саме тоді, коли бульбочкові бактерії перетворюються на бактероїди.

Бульбочкові бактерії можуть асимілювати різні вуглеводи, органічні кислоти і багатоатомні спирти. Як джерело азоту їм доступні амінокислоти. Для більшості культур Rhizobium оптимальне значення рН середовища дорівнює 6,5-7,5, а оптимальна температура становить 24—26 °С.

Встановлено, що бульбочкові бактерії можуть заражати лише певну групу бобових рослин. Вибіркова здатність цих бактерій відносно рослин дістала назву специфічності. Ця властивість стала головною ознакою для розробки систематики бульбочкових бактерій.

За Л.М.Доросинським, рід Rhizobium поділяють на такі групи: R. leguminosarum — бактерії гороху, вики, кормових бобів, чини; R. phaseoli — квасолі; R. japonicum — сої; R. vigna — вігни, арахісу, машу; R. сісеr — нугу; R. lupini — люпину, серадели; R. trifolii — еспарцету; R. lotus — лядвенцю; R. robinii — акації.

В окремих випадках спостерігається не тільки видова, а й сортова специфічність бульбочкових бактерій. Крім специфічності, цим бактеріям властива вірулентність — здатність проникати в тканину кореня, розмножуватися там і спричиняти утворення бульбочок. За певних умов ці бактерії можуть знижувати або зовсім втрачати активність.

Істотною властивістю бульбочкових бактерій є також їхня активність, тобто здатність у симбіозі з рослинами асимілювати молекулярний азот. У ґрунті трапляються штами активних і неактивних бульбочкових бактерій. Зараження бобових рослин активною расою бактерій веде до утворення великої кількості бульбочок на головному корені та зумовлює енергійний процес фіксації атмосферного азоту. Неактивні раси цих бактерій спричинюють утворення бульбочок, але азот не фіксується.

Рис. 1. Бульбочкові бактерії з роду Rhizobium:

А — клітини, виділені з бульбочок конюшини; X 15 000-25 000 (за Зільгером); Б — бактероїди з бульбочок конюшини

Бульбочки, які утворюються активними расами бактерій, мають рожеве забарвлення. Пігмент, що надає їм такого забарвлення, за хімічним складом близький до гемоглобіну крові та називається леггемоглобіном (фітоглобін). Вважають, що цей пігмент сприяє процесу засвоєння азоту, підтримуючи окислювально-відновний потенціал на певному рівні. Бульбочки, які утворюють неактивні раси бактерій, мають зеленкуватий колір.

Механізм проникнення бактерій у кореневий волосок досі ще недостатньо вивчено. Встановлено, що на поверхні клітинної оболонки бобових рослин є особливий вид білка, до якого вибірково "приклеюються" специфічні бульбочкові бактерії завдяки наявності в їхній, оболонці специфічного ліпополісахариду. Припускають, що саме у відповідь на появу цього ліпополісахариду на оболонці кореневого волоска з'являється білок лектин, який зв'язує полісахариди оболонки ризобіїв. Це своєрідний механізм "впізнавання" перед виникненням бобово-ризобіального симбіозу.

Після проникнення бактерій у клітину кореневого волоска вони починають посилено розмножуватись і утворюють суцільний тяж, так звану інфекційну нитку (слизовий тяж), в якій скупчується величезна кількість бульбочкових бактерій. Останні можуть розмножуватися тільки в тетраплоїдних клітинах рослин.

Подібні статті

Хвороби та шкідники квіткових рослин
Протягом багатьох століть пояснення хвороби були примітивними. Розвиток їх почався з ХІХ століття після доведення хибності теорії про зародження організмів. Основоположники лісової фітопатології Антуан де Барі, Воронін. Фітопатологія – вивчає ...

Ряд вугреподібні (Anguilliformes)
Вугреподібні - загадка яку люди намагались розгадати вже більше 2 тисячі років. Майже всі вугреподібні, 22 родини з приблизно 350 видами, - морські риби, що живуть переважно в теплих морях, але представлені й на більших глибинах. Тільки од ...