Rhizobium - grupa bakterii współżyjących z roślinami motylkowymi. Powodują one powstanie brodawek na korzeniach tych roślin. Do komórek korzenia bakterie dostają się przez specjalną strukturę - nić infekcyjną. Po infekcji dzielą się intensywnie, pobudzając komórki gospodarza do szybkiego wzrostu, który prowadzi do powstania brodawek. Różowe zabarwienie brodawek świadczy o procesie wiązania azotu. Największa intensywność wiązania występuje przed kwitnieniem. Bakteria wiążąca N2 przetwarza go w NH3 lub aminokwas glutaminę i w tej postaci przekazuje komórkom roślinnym. Roślina dostarcza bakterii związki węgla i zapewnia warunki rozwoju. Część zasymilowanego przez bakterie azotu zasila glebę, i z tej przyczyny rośliny motylkowate są ważnym elementem w płodozmianie, uprawia się także jako zielony nawóz.

Etapy kolonizacji ryzosfery przez Rhizobium; ważniejsze geny bakteryjne; etapy symbiozy

1. Korzeń wydziela do otoczenia cząsteczki flawonoidów - substancji będących atraktantami dla bakterii.

2. Flawonoidy indukują u bakterii Rhizobium ekspresję genów nod kontrolujących proces tworzenia brodawek, czyli brodawkowanie (nodulację).

3. Następuje synteza białek Nod produkujących specyficzne lipooligosacharydy Nod (tzw. czynniki Nod).

4. Czynniki Nod wywołują u rośliny deformację włośników korzeniowych, tworzenie pierwotnych (merystematycznych) tkanek brodawki oraz indukcję genów uczestniczących w asymilacji azotu w komórkach rośliny.

5. W późniejszych stadiach kształtowania się brodawki zaktywowane zostają bakteryjne geny nif i fix, odpowiedzialne za przebieg procesów infekcji (tworzenie nici infekcyjnej) i wiązania N2 przez bakterie.

6. Po zakończeniu kwitnienia gospodarza proces symbiozy słabnie; pula węglowodanów odprowadzanych do brodawek spada, co prowadzi do degeneracji bakteroidów i ich hydrolizy przez enzymy rośliny-gospodarza.

Bibliografia