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根瘤菌(root nodule bacteria)是与[[豆科植物]][[共生]],形成[[根瘤]]并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物[[根毛]]{{百科小图片|bkk4y.jpg|}}、[[侧根]]杈口(如花生)或其他部位侵入,形成侵入线,进到根的[[皮层]],刺激[[宿主]]皮层[[细胞]]分裂,形成根瘤,根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞,继续繁殖,根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围,有些菌在膜套内能继续繁殖,大量增加根瘤内的根瘤菌数,以后停止[[增殖]],成为成熟的类菌体;宿主细胞与根瘤菌共同合成[[豆血红蛋白]],分布在膜套内外,作为氧的载体,调节膜套内外的氧量。类菌体执行固氮功能,将[[分子]]氮还原成NH3,分泌至根瘤细胞内,并合成酰胺类或酰尿类化合物,输出根瘤,由根的[[传导组织]]运输至宿主地上部分供利用。 ==与宿主关系== 与宿主的共生关系是宿主为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能源以及其他必需营养,而根瘤菌则为宿主提供氮素营养。[[大豆]]、花生等属于豆科植物。它们的根瘤中,有能固氮的根瘤菌与之共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,如氨,而植物为根瘤菌提供有机物。 ==[[代谢]]类型== 大多数的根瘤菌代谢类型为[[异养]]需氧型。 能源:共生对象所提供的有机物 氮源:N2(氮气) ==[[固氮作用]]== 豆科植物幼苗期间的分泌物吸引了分布在其根附近的根瘤菌,使其聚集在根毛周围大量繁殖,随后,根瘤菌产生的分泌物使根毛卷曲、[[膨胀]],并使部分[[细胞壁]]溶解,根瘤菌由壁被溶解处侵入根毛,在根毛中滋生,聚集成带,外被粘液和根[[细胞分泌]]的纤维素,形成侵入线。侵入线为管状结构,根瘤菌沿其侵入根的皮层并迅速在该处繁殖,皮层细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[[薄壁细胞]]内,逐渐破坏其核与[[细胞质]],本身转变为拟菌体;同时该区域周围[[分化]]出与根[[维管束]]相连的[[输导组织]]、外围[[薄壁组织]]鞘和[[内皮]]层。拟菌体通过输导组织从皮层细胞吸收碳水化合物、矿物盐类和水进行繁殖,同时进行固氮作用。同时由于根瘤的脱落、残留以及一部分分泌到土壤中的氮,可以增加土壤肥力。生产上用豆科植物与其他作物间作、轮作,就是利用根瘤菌的固氮作用。 根瘤菌可以将大气中的无机氮转化为有机氮,但是它从[[植物体]]内获取营养,在生态系统中为消费者。 根瘤菌固氮的化学反应方程式为: 2N2+3C+6H2O→4NH3+3CO2 [[分类:中草药]][[分类:生物学]][[分类:豆科]]
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