Rhizobium 특성, 분류학, 형태학, 서식지 및 이점



Rhizobium 대기에서 질소를 고칠 능력이있는 박테리아의 속입니다. 일반적으로 질소를 고칠 수있는 능력을 가진 세균은 rhizobia로 알려져있다. 식물과 미생물 간의 이러한 관계는 광범위하게 연구되어왔다..

이러한 원핵 생물은 콩과 알팔파, 렌즈 콩, 콩과 같은 콩과 식물, 다른 식물과의 공생 관계에있다..

그들은 구체적으로 그들의 뿌리와 관련되어 있으며 필요한 질소를 식물에 공급합니다. 식물은 박테리아에게 피난처를 제공합니다. 이 가까운 공생 관계는 레거 헤모글로빈이라고 불리는 분자의 분비를 일으 킵니다. 이 공생은 상당 부분의 N2 생물권에서.

이 관계에서 박테리아는 뿌리에서 결절의 형성을 일으키며 소위 "박테로이드 (bacteroides)"를 구별합니다..

이 박테리아 속에서 수행 된 연구의 대부분은 그들의 공생 상태와 식물과의 관계만을 고려한 것입니다. 이러한 이유로 박테리아의 개별 생활 양식과 토양 미생물의 구성 요소로서의 기능에 관한 정보는 거의 없다..

색인

  • 1 특성
  • 2 감염 과정
    • 2.1 결절의 발달과 유형
    • 2.2 박테리오 이드 형성
    • 2.3 rhizobia와 뿌리 사이의 끌어 당김
    • 2.4 레거 헤모글로빈
  • 3 택 소노 미
  • 4 형태학
  • 5 서식지
  • 6 이점 및 응용
  • 7 참고

특징

속의 박테리아 Rhizobium 그들은 주로 질소를 고착시키고 식물과 공생 관계를 형성하는 능력으로 알려져있다. 사실, 그것은 자연 속에 존재하는 가장 극적인 관계 중의 하나로 간주됩니다.

이들은 유기 영양 물질이므로 유기 물질의 에너지 원을 얻어야 함을 나타냅니다.. Rhizobium 호기성 조건 하에서 정상적으로 자라며, 결절은 25 ~ 30 ° C의 온도에서 최적 pH 6 또는 7로 형성된다.

그러나, 질소 고정의 과정은 질소 산화물 (프로세스를 촉매하는 효소)를 보호하기 위해 낮은 산소 농도를 요구하며,.

많은 양의 산소를 처리하기 위해, 헤모글로빈과 유사한 단백질이 있으며, 이는 공정에서 개입 할 수있는 산소를 격리시키는 역할을합니다.

이 원핵 생물들이 콩과 함께 공생하는 공생 관계는 생태 학적으로나 경제적으로 큰 영향을 미치므로 매우 구체적인 관계에 대한 광범위한 문헌이있다.

감염 과정은 단순하지 않으며 박테리아와 식물이 세포 분열, 유전자 발현, 대사 기능 및 형태 형성의 활동에 서로 영향을 미치는 일련의 단계가 포함됩니다..

감염 과정

이 박테리아는 미생물과 식물 사이에서 발생하는 상호 작용을 이해하는 훌륭한 생물학적 모델입니다.

rhizobia는 토양에서 발견되며 뿌리를 식민지화하고 식물에 들어갈 수 있습니다. 일반적으로 감염은 표피의 작은 병변을 통해 가능하지만 뿌리털에서 식민지가 시작됩니다.

박테리아가 식물의 내부를 침투 할 수있을 때, 식물의 세포 내 공간에서 잠시 동안 유지됩니다. 결절의 진행이 진행됨에 따라 rhizobia는 이러한 구조의 세포질에 들어간다..

결절의 발달과 유형

결절의 발달은 두 생물체에서 일련의 동시 발생 사건을 수반한다. 결절은 특정 및 불확정으로 분류됩니다..

첫 번째는 내부 피질의 세포 분열에서 기원하고 지속적인 apical meristem을 가지고 있습니다. 그들은 원통형 모양과 두 개의 차별화 된 영역이 특징입니다..

반면에, 결정된 결절은 뿌리 피질의 중간 또는 외측 부분의 세포 분열에 기인한다. 이 경우 영구 영속체가 없으며 모양이보다 구형입니다. 성숙한 결절은 세포 성장에 의해 발전 할 수있다..

박쥐 형의 형성

박테리오 이즈의 분화는 결절에서 발생합니다 : N- 고정 형태2. 박테리오 이이드는 식물의 막과 함께 상징성을 형성합니다.

이 복잡한 식물 미생물에서 식물은 탄소와 에너지를 공급하는 역할을 담당하고 박테리아는 암모니아.

자유로운 살아있는 박테리아와 비교하여, 박테리아는 그것의 전체 세포 구조 및 물질 대사 활동에서 그것의 transcriptome에있는 일련의 변화를 겪는다. 이러한 모든 변화는 세포 내 환경에 적응하기 위해 일어난다. 유일한 목표는 질소 고정이다.

식물은 박테리아에 의해 분비 된 질소 화합물을 취하여 아미노산과 같은 필수 분자 합성에 사용할 수 있습니다.

대부분의 종 Rhizobium 그들은 감염시킬 수있는 게스트의 수에 관해서 상당히 선택적입니다. 일부 종에는 단 하나의 호스트 만 있습니다. 대조적으로, 적은 수의 박테리아는 난잡한 성질을 띠고 잠재적 인 숙주의 광범위한 스펙트럼을 특징으로한다.

rhizobia와 뿌리 사이의 매력

박테리아와 콩과 식물의 뿌리 사이의 인력은 뿌리에 의해 스며 나오는 화학 물질에 의해 매개됩니다. 박테리아와 뿌리가 가까울 때 일련의 사건이 분자 수준에서 발생합니다.

뿌리 플라보노이드는 박테리아에서 유전자를 유도합니다. 끄덕임. 이것은 LCO 또는 끄덕임 인자로 알려진 올리고 사카 라이드의 생산을 유도합니다. LCO는 라이신 모티프에 의해 형성된 수용체에 뿌리털에 결합하여 신호 이벤트를 개시한다.

다른 유전자가 있습니다. 끄덕임 - 공생 과정에 참여한 엑소, 니프 및 수정하다.

레거 헤모글로빈

레모 헤모글로빈은 rhizobia와 콩과 식물 사이의 공생 관계의 전형적인 단백질 성질의 분자입니다. 이름에서 알 수 있듯이, 이것은 더 친숙한 단백질 인 헤모글로빈.

혈액 아날로그와 마찬가지로 레그 헤모글로빈은 산소에 대해 높은 친 화성을 가지고 있다는 구별이 있습니다. 결절에서 발생하는 고정 과정이 높은 산소 농도에 의해 부정적인 영향을 받음에 따라 단백질은 시스템을 적절하게 기능 유지하기 위해 유지해야 할 책임이 있습니다.

분류학

약 30 종 Rhizobium, 가장 잘 알려진 Rhizobium cellulosilyticum 및 Rhizobium leguminosarum. 이들은 다른 속을 또한 포함하는 Rhizobiaceae과에 속한다 : Agrobacterium, Allorhizobium, Pararhizobium, Neorhizobium, Shinella, 및 Sinorhizobium.

순서는 Rhizobiales, 종류는 Alphaproteobacteria, Phylum Proteobacteria 및 박테리아 왕국이다.

형태론

rhizobia는 콩과 식물의 뿌리를 선택적으로 감염시키는 세균입니다. 그들은 그람 음성이 특징이며, 변위 용량이 있으며 모양이 지팡이를 상기시킵니다. 그것의 크기는 0.5에서 0.9 마이크로 미터 사이이고 1.2와 3.0 마이크로 미터이다..

그들은 두 가지 형태, 즉 토양에서 발견되는 자유 형태와 식물 숙주 내에서의 공생 형태를 제시함으로써 토양에 서식하는 나머지 박테리아와 다릅니다.

식민지와 그램 염색법의 형태 외에도 속 (genus)의 박테리아를 확인하는 다른 방법이 있습니다 Rhizobium, 여기에는 카탈라아제 시험, 산화 효소 및 탄소와 질소의 사용과 같은 영양 이용 시험이 포함됩니다.

마찬가지로 분자 표식의 적용과 같은 확인을 위해 분자 검사가 사용되었습니다.

서식지

일반적으로, Rhizobiaceae 계에 속하는 rhizobia는 주로 Fabaceae 계통의 식물과 관련이있는 특이성을 나타낸다.

Fabaceae 가족은 곡물, 렌즈 콩, 알팔파 콩과 식물을 포함하며, 단지 미식가의 가치로 알려진 몇 종의 이름을지었습니다. 가족은 일곱 번째 가장 큰 가족 인 피자 식물 (Angiosperms)에 속합니다. 그들은 열대 지방에서부터 북극 지역에 이르기까지 세계에 널리 분포한다..

공생과 관계를 맺는 비 식물원은 하나 밖에 없다. Rhizobium : Parasponea, Cannabáceas 가족의 식물의 속.

또한, 미생물과 식물간에 수립 될 수있는 연관성의 수는 많은 요인에 달려있다. 때때로 협회는 박테리아의 성질과 종에 의해 제한을받는 반면, 다른 경우에는 식물에 의존한다.

다른 한편, 자유로운 형태로, 박테리아는 토양의 자연 식물 군의 일부입니다 - nodulation 과정이 발생할 때까지. 토양에 콩과 식물이 있지만, 공생의 구성원의 종과 종은 양립해야하기 때문에 결절의 형성은 보장되지 않는다..

이점 및 응용 프로그램

질소 고정은 중요한 생물학적 과정입니다. N의 형태로 대기 중의 질소 섭취량과 관련이있다.2 NH로 환원된다4+. 따라서 질소는 생태계에 들어가서 사용할 수 있습니다. 이 과정은 지구 환경, 담수 환경, 해양 환경 또는 북극 환경과 같은 다양한 유형의 환경에서 매우 중요합니다..

질소는 대부분의 경우 농작물의 성장을 제한하는 요소 인 것으로 보인다..

상업적 관점에서, rhizobia는 질소를 고칠 수있는 능력 덕분에 농업에서 촉진제로 사용될 수 있습니다. 따라서, 상기 박테리아의 접종 과정과 관련된 무역이있다.

뿌리 줄기의 접종은 식물의 성장, 체중 및 그것이 생산하는 씨앗의 수와 관련하여 매우 긍정적 인 영향을 미칩니다. 이러한 이점은 콩과 식물에 대한 수십 번의 연구에 의해 실험적으로 입증되었습니다.

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