2.2: Кореневі вузлики

Last updated
Save as PDF

Page ID: 6304

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Кілька різних груп прокаріотів формують взаємні відносини з корінням рослин. Азот є важливою поживною речовиною для рослин, але його важко отримати в багатьох екосистемах. Хоча його багато в нашій атмосфері, ця форма азоту (N ₂) потрійна зв'язана з собою, зв'язок, який більшість організмів не можуть розірвати. Однак деякі бактерії мають фермент під назвою нітрогеназа, який може розірвати потрійний зв'язок і перетворити азот у придатні для використання форми для рослин, такі як аміак (NH ₃). Ці бактерії можуть бути знайдені вільно живуть в навколишньому середовищі або в взаємних стосунках з певними рослинами. Загальним взаємозв'язком між рослинами та цими азотофіксуючими бактеріями є утворення кореневих бульбочків - набряків у коренях рослин, які з'єднуються з судинною тканиною, що дозволяє обмінюватися цукрами та поживними речовинами між двома різними організмами.

Кореневі вузлики у бобових

Рослини сімейства бобових (Fabaceae) формують взаємні відносини у вигляді кореневих бульбочок з азотфіксуючими бактеріями в порядку Rhizobiales.

Мережа коренів, витягнута з землі, покрита невеликими засмаглими кульками. — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Бульби, що утворюються на коренях Робінії, забезпечують безпечне місце та багато цукрів для азотфіксуючих бактерій *Rhizobium*, що живуть всередині. Фото Томаса Коффеля, CC-BY-NC.

Одиночний рожевий вузлик, за формою трохи нагадує квасолю, видалений з кореневої системи — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Кореневі бульби з бобової рослини. На першому зображенні видно кілька аморфних вузликів, що виходять з коренів. На другому зображенні один з цих вузликів був видалений. Вузлики з'являються рожевими через активність леггемоглобіну, що транспортує кисень від вузлика, що свідчить про те, що фермент нітрогеназа активно фіксує азот всередині. Фотографії Олив Лонг, CC-BY-NC.

Кореневі вузлики у вільхи

Франкія - рід бактерій, що росте ниткоподібно, званий актиноміцетом. Кореневі бульби, присутні на вільху і деякі інші групи деревних рослин, містять Франкію.

Вузлики Франкії на живих коренях вільхи — Малюнок\(\PageIndex{3}\): На зображенні зліва зображені викопані коріння з живого дерева вільхи (*Alnus rubra*). Є багато жовто-помаранчевих вузликів в скупченнях на коренях, де *Франкія* активно фіксує азот. На зображенні праворуч на пляжі в Каліфорнії вимивається мертве вільхове дерево. Стрілка вказує на скупчення кореневих вузликів, які утворилися, коли дерево було живим і розміщували азотфіксуючу *Франкію*. Фотографії Марії Морроу CC BY-NC.

Вільхове дерево вимили на пляжі. Його коріння мають деревні на вигляд скупчення, позначені стрілкою. — Малюнок\(\PageIndex{3}\): На зображенні зліва зображені викопані коріння з живого дерева вільхи (*Alnus rubra*). Є багато жовто-помаранчевих вузликів в скупченнях на коренях, де *Франкія* активно фіксує азот. На зображенні праворуч на пляжі в Каліфорнії вимивається мертве вільхове дерево. Стрілка вказує на скупчення кореневих вузликів, які утворилися, коли дерево було живим і розміщували азотфіксуючу *Франкію*. Фотографії Марії Морроу CC BY-NC.