根瘤菌
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根瘤菌(root nodule bacteria)是與豆科植物共生，形成根瘤并固定空氣中的氮氣供植物營養(yǎng)的一類桿狀細菌。這種共生體系具有很強的固氮能力。已知全世界豆科植物近兩萬種。根瘤菌是通過豆科植物根毛
、側(cè)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(xù)繁殖，根瘤中含有根瘤菌的細胞群構(gòu)成含菌組織。根瘤菌進入這些宿主細胞后被一層膜套包圍，有些菌在膜套內(nèi)能繼續(xù)繁殖，大量增加根瘤內(nèi)的根瘤菌數(shù)，以后停止增殖，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，分布在膜套內(nèi)外，作為氧的載體，調(diào)節(jié)膜套內(nèi)外的氧量。類菌體執(zhí)行固氮功能，將分子氮還原成NH3，分泌至根瘤細胞內(nèi)，并合成酰胺類或酰尿類化合物，輸出根瘤，由根的傳導(dǎo)組織運輸至宿主地上部分供利用?！ ?/p>
與宿主關(guān)系
與宿主的共生關(guān)系是宿主為根瘤菌提供良好的居住環(huán)境、碳源和能源以及其他必需營養(yǎng)，而根瘤菌則為宿主提供氮素營養(yǎng)。大豆、花生等屬于豆科植物。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(zhuǎn)化為植物能吸收的含氮物質(zhì)，如氨，而植物為根瘤菌提供有機物?！ ?/p>
代謝類型
大多數(shù)的根瘤菌代謝類型為異養(yǎng)需氧型。
能源：共生對象所提供的有機物
氮源：N2（氮氣）
固氮作用
豆科植物幼苗期間的分泌物吸引了分布在其根附近的根瘤菌，使其聚集在根毛周圍大量繁殖，隨后，根瘤菌產(chǎn)生的分泌物使根毛卷曲、膨脹，并使部分細胞壁溶解，根瘤菌由壁被溶解處侵入根毛，在根毛中滋生，聚集成帶，外被粘液和根細胞分泌的纖維素，形成侵入線。侵入線為管狀結(jié)構(gòu)，根瘤菌沿其侵入根的皮層并迅速在該處繁殖，皮層細胞受刺激亦迅速分裂，致使根部形成局部突起，即成根瘤。根瘤菌居于根瘤中央的薄壁細胞內(nèi)，逐漸破壞其核與細胞質(zhì)，本身轉(zhuǎn)變?yōu)閿M菌體；同時該區(qū)域周圍分化出與根維管束相連的輸導(dǎo)組織、外圍薄壁組織鞘和內(nèi)皮層。擬菌體通過輸導(dǎo)組織從皮層細胞吸收碳水化合物、礦物鹽類和水進行繁殖，同時進行固氮作用。同時由于根瘤的脫落、殘留以及一部分分泌到土壤中的氮，可以增加土壤肥力。生產(chǎn)上用豆科植物與其他作物間作、輪作，就是利用根瘤菌的固氮作用。
根瘤菌可以將大氣中的無機氮轉(zhuǎn)化為有機氮，但是它從植物體內(nèi)獲取營養(yǎng)，在生態(tài)系統(tǒng)中為消費者。
根瘤菌固氮的化學(xué)反應(yīng)方程式為: 2N2+3C+6H2O→4NH3+3CO2
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